在“ISSCC 2010”的Session 11“Ranging and Gb/s Communication”上,國立臺灣大學(National Taiwan University)發布了可覆蓋100m以上長距離的77GHz車載雷達用收發器,IBM發布了支持基于16個元件相位陣列(Phased Array)的60GHz頻帶WHDMI BiCMOS發送器,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也有三項發表。新加坡微電子學研究所(Institute of Microelectronics,IME)發布了采用0.18μmCMOS工藝集成了數字基帶(Digital Baseband)的脈沖UWB-Radio,由此可以看出脈沖UWB的完成度正在穩步提高。低功耗用途方面,先后有兩項提高了靈敏度的Wake-up接收器的論文,其完成度也得到了提高。
首項發布來自美國哥倫比亞大學(Columbia University),該大學提出了能夠同時發送經過編碼的多個波束(Beam),并采用相關器進行接收的新式雷達系統芯片。可通過采用 90nmCMOS工藝試制的芯片,實現24~26GHz頻帶的4個通道以及4個光束,演講序號是“11.1”。
國立臺灣大學發布的77GHz頻帶FMCW雷達用收發器集成了FMCW合成器,通過傳輸實驗證實了可覆蓋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上首次發布77GHz頻帶收發器以來,基于CMOS的77GHz頻帶用途的開發取得了穩步發展,基于CMOS的77GHz頻帶毫米波應用看到了曙光。
另一方面,60GHz頻帶用途的收發器開發也在加速。IBM發布了采用SiGe BiCMOS工藝,支持基于16個元件相位陣列的60GHz頻帶WHDMI的發送器,演講序號是“11.3”。在直線行進性較強的毫米波段中,使反射波束發生偏向、提高傳輸距離以及躲開障礙物等都是必需的。據介紹,通過收發實驗證實,在4m的傳輸距離下的傳輸速度為5.3Gbit/秒。
在針對低功耗的技術開發中,接連發布了兩篇關于Wake-up接收器的論文。首先是來自比利時IMEC的發布,內容是采用雙采樣(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,還可以實現 51μW的低功耗和100kbit/秒的數據速度,演講序號是“11.5”。
第二項發表是荷蘭恩智浦半導體(NXP Semiconductors)和特文特大學(University of Twente)聯合撰寫的論文,提出了無需水晶振蕩器的雙轉換(Double Conversion)方式。在第一階段的降頻(Down Conversion)中,預測本地信號(Local Signal)的變化,以覆蓋大帶寬的IF頻帶;在第二個階段采用檢測帶寬內電力的方式。通過采用65nmCMOS工藝試制的2.4GHz頻帶Wake- up接收器證實,在以500kbit/秒的數據速度進行接收時,接收靈敏度為-82dBm、功耗為415μW(每bit的能量為830pJ/bit),演講序號是“11.6”。
新加坡IME發布的采用0.18μmCMOS工藝集成了數字基帶的脈沖UWB-Radio,通過3值BPSK脈沖,實現了15cm的分辨率。脈沖 UWB此前一直在持續性地推進開發,不過此次發布的產品完成度較高。(特約撰稿人:前多 正,NEC device platform研究所)