使用硅半導體的毫米波無(wú)線(xiàn)通信終端實(shí)用化有望

　　富士通與富士通研究所瞄準使用硅半導體的毫米波收發(fā)器用途，開(kāi)發(fā)出了低噪聲信號生成電路。此次開(kāi)發(fā)出該電路后，使用硅半導體來(lái)實(shí)現車(chē)載雷達等毫米波無(wú)線(xiàn)通信終端的實(shí)用化便有了眉目。

　　此前，用來(lái)收發(fā)毫米波信號的高頻IC一直使用化合物半導體(圖1)。雖然業(yè)界十分期待通過(guò)使用硅半導體來(lái)實(shí)現信號收發(fā)電路與信號處理電路等的一體化、高功能化和量產(chǎn)化，但硅半導體的噪聲很大，導致實(shí)用化滯后。

　　毫米波收發(fā)用IC要集成用來(lái)生成毫米波信號的信號生成電路。以前，該信號生成電路對由毫米波振蕩器信號分頻出來(lái)的低頻比較信號和基準振蕩器發(fā)出的低噪聲高穩定基準信號進(jìn)行對比，并使二者同步，由此生成噪聲低、穩定性高的毫米波信號(圖2)。該電路要使基準信號和比較信號處于同一頻率，在基準信號的每個(gè)周期都要進(jìn)行一次比較。

　　因此，對于相位差檢測電路產(chǎn)生的噪聲，這種電路無(wú)法相對地增大比較得到的差信號，存在噪聲會(huì )變大的問(wèn)題。而硅半導體與化合物半導體相比，晶體管產(chǎn)生的噪聲更大，因此必須要有可生成低噪聲高穩定毫米波信號的電路技術(shù)。

　　增加每個(gè)周期的比較次數

　　因此，兩公司此次開(kāi)發(fā)出了將多個(gè)相位差檢測電路和延遲電路串聯(lián)起來(lái)，進(jìn)行多次比較處理的新架構(圖3)。新電路通過(guò)提高比較信號的頻率，并進(jìn)一步分配基準信號使其變成多個(gè)，來(lái)增加每個(gè)周期的比較次數。

　　由于比較后生成的差信號數量較多，因此可針對相位差檢測電路產(chǎn)生的噪聲，相對地增大比較得到的差信號。由此，便可減輕相位差檢測電路產(chǎn)生的噪聲的影響，從而成功使信號中的噪聲降到了傳統電路的約1/3(-5dB)。

　　通過(guò)采用此次開(kāi)發(fā)的電路技術(shù)，以前很難實(shí)現的使用硅半導體的毫米波收發(fā)IC有了眉目。這會(huì )對車(chē)載雷達等毫米波收發(fā)器的高功能化和量產(chǎn)化作出巨大貢獻。今后，兩公司將利用該技術(shù)開(kāi)發(fā)一體型毫米波收發(fā)IC模塊。

　　另外，此次的技術(shù)詳情將在2013年10月6日于德國開(kāi)幕的國際會(huì )議“EuMIC2013”(EuropeanMicrowaveIntegratedCircuitsConference2013，歐洲微波集成電路會(huì )議)上公布。