记者 黄捷
如果你要以无线的方式下载或传输一套300G大小的高清视频，需要多长时间？
在当前的5G网络环境下，假设下载速度达到400Mbps，下载一套300GB的视频大约需要12.5分钟。
但在毫米波太赫兹集成电路（芯片）专家朱舫看来，目前的5G通信速率离理想状态还有相当长的一段距离。
“在未来的6G时代，以无线方式下载或传输一套300G大小的高清视频，只需要3秒钟。”对于这位从衢州市开化县马金镇徐塘村走出来的科技先锋来说，毫米波太赫兹技术将成为现代无线通信走向6G时代的关键技术之一。
毫米波太赫兹高速无线通信是一种利用毫米波（30～300 GHz）和太赫兹（0.1～10 THz）频段进行无线通信的技术。它是未来无线通信技术的重要发展方向，将为实现更高速、更宽带、更低时延的无线连接提供可能，同时也将推动通信与感知一体化技术的发展。
令人高兴的是，和很多传统高端技术不同，我国在这一领域的起步较早，目前和国际发达国家呈现齐头并进的状态。而站在这一科技浪潮潮头的，就有杭州电子科技大学博士生导师朱舫。
2019年作为特聘教授引进杭州电子科技大学电子信息学院后，同年他便入选浙江省“钱江人才计划”。主持国家自然科学基金面上项目和青年项目、国家高端外专人才项目、浙江省自然科学基金探索类项目、毫米波全国重点实验室开放课题等，同时作为骨干成员参与了国家重点研发计划重点专项和省“尖兵”“领雁”重点研发计划项目等。在毫米波和太赫兹领域的国际高水平SCI期刊上发表学术论文30余篇，授权中国发明专利20余项，美国发明专利1项。
从本科到博士后，不断探索电磁波的奥秘
采访约在了朱舫工作的大学——杭州电子科技大学的电子信息学院。蓝天下的前沿科学技术研究中心像一座科学的殿堂，安静庄重。朱舫的学术旅程就始于这里。
出生于1987年的朱舫2005年从开化县考入杭州电子科技大学的电子信息工程专业。在这里，他打下了坚实的电子科学技术基础。
本科毕业后，朱舫以全校第一名的成绩考取了985工程大学——东南大学的硕士研究生，专注于电磁场与电磁波技术领域的研究。
在这一时期，朱舫发现了自己在电磁波领域的天赋。研一时，他就与美国波音公司合作，基于商用芯片和混合集成技术研制了国内首套、国际鲜有的毫米波舱内短距离高速率无线收发系统，这极大提升了他的科研热情和信心。
2011年3月，朱舫只读了一年半就完成了所有硕士研究内容，提前拿到了硕士学位，并被保送入东南大学毫米波国家重点实验室攻读博士学位。
读博阶段，朱舫把研究方向转向了更为前沿的毫米波太赫兹芯片设计方面。
他在45GHz频段实现了国内首个支持7 Gbps传输速率的毫米波收发芯片，并在毫米波领域的顶级期刊 IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 上发表了这一成果， “在当时，就综合速率和距离这两项因素，我们的毫米波收发芯片达到了世界第一的水平”。
之后，朱舫又研制了面向毫米波生命体征检测的24/48 GHz双频段雷达收发机前端芯片和面向室内高精度实时定位的毫米波调频连续波雷达芯片等多款高水平、高集成度芯片。
博士毕业后，朱舫积极投身到毫米波芯片设计的产业界，入职南京米乐为微电子科技有限公司担任微波/毫米波芯片设计高级工程师。一年半时间里，他不仅深刻理解了从实验室到产业的转化过程，也对如何将科研成果服务于社会有了深入认识。
然而，科技企业的工作成就并没有给他带来踏实感，这份不踏实源于朱舫内心深处对科学技术前沿探索的执着。
于是，他选择远赴大洋彼岸的加拿大蒙特利尔大学工学院攻读博士后，继续毫米波和太赫兹芯片及应用方面的研究。
2019年3月，在一位国内资深专家的邀请和引荐下，朱舫毅然放弃了“枫叶卡”，选择重回杭州，成为了杭州电子科技大学电子信息学院的特聘教授和博士生导师，为解决我国的“卡脖子”技术贡献出自己的力量。
毫米波技术：5G时代的先锋
随着5G技术的推广，毫米波技术成为无线通信领域的热点。
毫米波技术是指使用频率在30GHz至300GHz范围内的电磁波进行通信的技术，其波长介于1mm至10mm之间。这种技术具有极宽的带宽，可以提供非常高的数据传输速率，通常认为毫米波频率范围为26.5～300GHz，带宽高达273.5GHz，远超从直流到微波的全部带宽。这使得毫米波技术在5G通信中尤为重要，特别是在提供高速数据传输和低延迟通信方面。
朱舫在这一领域的研究，不仅关注了毫米波的宽带宽特性，更深入研究和分析了其在实际应用中的挑战。他指出，尽管毫米波技术在速率和带宽上具有优势，但其传播距离受限、易受遮挡等问题，也给基站建设带来了巨大的挑战。
而通过创新的天线设计和信号处理技术，朱舫的研究团队成功提高了毫米波的传输效率和覆盖范围，为5G技术的发展提供了重要的技术支持。
“我们正在申请一个国家重大项目，目标是实现100Gbps的毫米波通信，并实现空、天、海、地一体化连接。”
朱舫介绍，通过使用超大规模MIMO技术，也就是多天线技术，他们希望使用4096根天线，使传输速率提升12倍，“多天线技术不光能提升速率，还能把传输距离变得更远。因为多个天线的波束合在一起，会形成一个极窄的波束。天线越多，波束越窄，就能像激光一样传输得更远。同时，通过数字域的信号处理，还可以实现波束方向的电控扫描，或者实现同时多波束，从而扩大基站的覆盖范围”。
太赫兹技术：探索6G时代的可能
在6G技术的研究中，太赫兹技术被视为关键技术之一。
太赫兹技术是指在0.1到10太赫兹（THz）频段内的电磁波技术，这个频段位于微波和红外之间，也被称为电磁波谱的“太赫兹空隙（THz gap）”。太赫兹波具有独特的性质，如高穿透性、低能量、吸水性、瞬态性、相干性和指纹光谱等，这些特性使其在多个领域具有广泛的应用潜力。
在通信领域，太赫兹通信技术因其高数据传输速率和大带宽容量，被认为是未来6G通信的关键技术之一。太赫兹波的高频率特性使其能够支持超高速率的无线通信，理论上可以实现高达100Gbps甚至Tbps级别的传输速率，这对于满足未来大数据量传输需求至关重要。
朱舫和他的团队在这一领域的研究，不仅关注了太赫兹技术的高带宽和高传输速率，更探索了其在特殊应用场景中的潜力。他们发现，太赫兹技术在室内Wi-Fi覆盖、工业应用等领域有着广泛的应用前景。
朱舫还介绍了全域覆盖和全频谱覆盖的概念，旨在通过整合低频、毫米波和太赫兹技术，实现空、天、海、地一体化通信覆盖和更高效的数据传输。
为家乡代言：
无论走多远，胃都留在故乡
朱舫说，自己最近一次回开化，已经是过年的时候了，“好想吃气糕和米羹啊”。
他说每次过节回开化，一定会带着老婆孩子去街上吃早饭。
香气扑鼻的开化气糕闪着晶莹的光，清晨的那碗米羹带着晨曦的光晕以及家乡的热情，还有浓浓的豆浆……钱江源的美食抚慰着游子的心。
每次从开化回杭州，或是父母去杭州看望朱舫，都会带去好多开化的食物，以解乡愁。朱舫的妻子是东北人，却也爱上了开化气糕，“我爸妈每次来杭州看我们，都会带很多气糕。早上煎一下，特香”。
朱舫觉得，开化是一个特别适合休闲度假的地方。感受钱江源的慢生活，品尝新鲜的源头美食，开化有着超乎想象的治愈力，“对吃特别感兴趣的人，特别是能吃辣的，去开化玩绝对有意思”。
从钱江源的乡村少年，到钱江尾的科技先锋，朱舫的故事也是钱塘江双城的故事。他的研究，不仅推动了通信技术的发展，更为我们探索了未来通信技术的无限可能。
在杭州这座创新之城，朱舫和他的团队正以他们的智慧和努力，推动钱塘江流域的高质量发展，也为世界带来更加美好的改变。