太赫茲頻率的毫米波已取代了傳統(tǒng)的X光在機(jī)場執(zhí)行旅客、行李和貨物的安檢任務(wù)，雖然是采用體積龐大的分立式器件。采用硅制程的太赫茲發(fā)射器與探測器，可縮小毫米波組件的體積，使其適用于機(jī)場安檢以外的更廣泛領(lǐng)域，例如更安全的醫(yī)療影像應(yīng)用，以及用來檢測有害物質(zhì)的工業(yè)與環(huán)保應(yīng)用。

 

在今年早期，美國研發(fā)機(jī)構(gòu)Semiconductor Research Corp. (SRC)贊助開發(fā)出一款在太赫茲頻率運(yùn)作的CMOS探測器。現(xiàn)在，德州儀器(TI)發(fā)布了一款能與之搭配的太赫茲頻率發(fā)射器，該發(fā)射器是由TI 與SRC贊助的，位于美國德州大學(xué)達(dá)拉斯分校的德州模擬技術(shù)卓越中心研發(fā)。TI的太赫茲發(fā)射器采用了鎖相回路(PLL)來穩(wěn)定其頻率，這是讓CMOS制程毫米波系統(tǒng)可邁向商業(yè)化的必要條件。

 

 

“這是鎖相回路迄今所實(shí)現(xiàn)過的最高頻率”TI的Kilby 實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計工程師Brian Ginsburg表示，“穩(wěn)定超高頻率是未來讓CMOS制程毫米波應(yīng)用成功商業(yè)化的關(guān)鍵，鎖相回路也是實(shí)現(xiàn)所有高性能電子組件的根本。”

 

TI所展示的組件內(nèi)含芯片上天線，可發(fā)射390GHz的頻率；研究人員相信，未來采用TI的45nm制程技術(shù)的CMOS發(fā)射器升級版將可達(dá)到600GHz甚至更高的頻率。

 

“美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)所定義的太赫茲頻率范圍是300GHz~3THz”，Kilby 實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計工程師Eunyoung Seok 表示，“未來我們將采用TI的 45nm制程，來覆蓋此頻率內(nèi)更廣的范圍，并提升組件的輸出功率。”

 

目前390GHz的示范芯片采用倍頻PLL 架構(gòu)，在反饋回路中有兩個分頻器，芯片上天線所發(fā)射的功率是2.2微瓦。