在“ISSCC 2010”的Session 11“Ranging and Gb/s Communication”上,國立臺(tái)灣大學(xué)(National Taiwan University)發(fā)布了可覆蓋100m以上長距離的77GHz車載雷達(dá)用收發(fā)器,IBM發(fā)布了支持基于16個(gè)元件相位陣列(Phased Array)的60GHz頻帶WHDMI BiCMOS發(fā)送器,從去年開始的毫米波段集成化熱潮仍未停止。用于定位用途的脈沖UWB也有三項(xiàng)發(fā)表。新加坡微電子學(xué)研究所(Institute of Microelectronics,IME)發(fā)布了采用0.18μmCMOS工藝集成了數(shù)字基帶(Digital Baseband)的脈沖UWB-Radio,由此可以看出脈沖UWB的完成度正在穩(wěn)步提高。低功耗用途方面,先后有兩項(xiàng)提高了靈敏度的Wake-up接收器的論文,其完成度也得到了提高。
首項(xiàng)發(fā)布來自美國哥倫比亞大學(xué)(Columbia University),該大學(xué)提出了能夠同時(shí)發(fā)送經(jīng)過編碼的多個(gè)波束(Beam),并采用相關(guān)器進(jìn)行接收的新式雷達(dá)系統(tǒng)芯片。可通過采用 90nmCMOS工藝試制的芯片,實(shí)現(xiàn)24~26GHz頻帶的4個(gè)通道以及4個(gè)光束,演講序號(hào)是“11.1”。
國立臺(tái)灣大學(xué)發(fā)布的77GHz頻帶FMCW雷達(dá)用收發(fā)器集成了FMCW合成器,通過傳輸實(shí)驗(yàn)證實(shí)了可覆蓋106m長距離的性能。功耗在1.2V電源的情況下為243mW。自從富士通研究所在去年的ISSCC上首次發(fā)布77GHz頻帶收發(fā)器以來,基于CMOS的77GHz頻帶用途的開發(fā)取得了穩(wěn)步發(fā)展,基于CMOS的77GHz頻帶毫米波應(yīng)用看到了曙光。
另一方面,60GHz頻帶用途的收發(fā)器開發(fā)也在加速。IBM發(fā)布了采用SiGe BiCMOS工藝,支持基于16個(gè)元件相位陣列的60GHz頻帶WHDMI的發(fā)送器,演講序號(hào)是“11.3”。在直線行進(jìn)性較強(qiáng)的毫米波段中,使反射波束發(fā)生偏向、提高傳輸距離以及躲開障礙物等都是必需的。據(jù)介紹,通過收發(fā)實(shí)驗(yàn)證實(shí),在4m的傳輸距離下的傳輸速度為5.3Gbit/秒。
在針對(duì)低功耗的技術(shù)開發(fā)中,接連發(fā)布了兩篇關(guān)于Wake-up接收器的論文。首先是來自比利時(shí)IMEC的發(fā)布,內(nèi)容是采用雙采樣(Double Sampling)方式,抑制了作為RF-CMOS課題的1/f噪聲影響,只通過變更外置的整合電路,便可支持915MHz和2.4GHz,還可以實(shí)現(xiàn) 51μW的低功耗和100kbit/秒的數(shù)據(jù)速度,演講序號(hào)是“11.5”。
第二項(xiàng)發(fā)表是荷蘭恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)和特文特大學(xué)(University of Twente)聯(lián)合撰寫的論文,提出了無需水晶振蕩器的雙轉(zhuǎn)換(Double Conversion)方式。在第一階段的降頻(Down Conversion)中,預(yù)測(cè)本地信號(hào)(Local Signal)的變化,以覆蓋大帶寬的IF頻帶;在第二個(gè)階段采用檢測(cè)帶寬內(nèi)電力的方式。通過采用65nmCMOS工藝試制的2.4GHz頻帶Wake- up接收器證實(shí),在以500kbit/秒的數(shù)據(jù)速度進(jìn)行接收時(shí),接收靈敏度為-82dBm、功耗為415μW(每bit的能量為830pJ/bit),演講序號(hào)是“11.6”。
新加坡IME發(fā)布的采用0.18μmCMOS工藝集成了數(shù)字基帶的脈沖UWB-Radio,通過3值BPSK脈沖,實(shí)現(xiàn)了15cm的分辨率。脈沖 UWB此前一直在持續(xù)性地推進(jìn)開發(fā),不過此次發(fā)布的產(chǎn)品完成度較高。(特約撰稿人:前多 正,NEC device platform研究所)