毫米波技術(shù)，刷新紀錄的發(fā)表層出不窮

　　日前于美國舊金山舉辦的“ISSCC 2016”的題為“Wireless Systems”的分會(huì )上，匯聚了雷達、毫米波大容量通信等最新無(wú)線(xiàn)技術(shù)。毫米波擁有60GHz附近等較寬的頻帶，作為新一代無(wú)線(xiàn)通信的候選，其收發(fā)技術(shù)成了關(guān)注的焦點(diǎn)。雷達在高頻率下的應用也備受期待，今后將利用可改善其精度的技術(shù)，擴大應用領(lǐng)域。

　　雷達大多采用名為FMCW(調頻連續波)的三角波調制，三角波的帶寬和線(xiàn)性度會(huì )影響雷達的性能。韓國首爾大學(xué)與三星電子的半導體部門(mén)著(zhù)眼于三角波上下切換部分發(fā)生的線(xiàn)性度劣化，通過(guò)改進(jìn)數字PLL的環(huán)路，開(kāi)發(fā)出了頻率誤差降低到1.9MHz的技術(shù)(論文13.1)。這項技術(shù)適用于X波段雷達。

　　新加坡南洋理工大學(xué)利用65nm CMOS，實(shí)現了合成孔徑雷達用收發(fā)機(論文編號13.2)。將FMCW的帶寬擴大到1.48GHz，調制速率可以調節。適用于面向無(wú)人設備的Ku波段雷達。

　　毫米波數據通信技術(shù)方面，發(fā)表了一些刷新紀錄的技術(shù)。比如，東京工業(yè)大學(xué)與富士通研究所利用65nm CMOS技術(shù)，試制了數據傳輸速率達到56Gbps的收發(fā)器，創(chuàng )造了世界最高紀錄(論文13.3)。該收發(fā)器使用68GHz和102GHz兩個(gè)載波頻率，成功以10cm的距離成功傳輸了16值QAM信號(參閱本站報道)。東京工業(yè)大學(xué)的另一篇論文中，IEEE802.11ay標準的60GHz頻帶收發(fā)器的傳輸速率達到42.24Gbps，刷新了此前的通信速度紀錄(論文13.6)。該技術(shù)采用頻率交織的方式，同時(shí)以不同的頻率發(fā)送64值QAM調制數據。

　　另外，比利時(shí)微電子研究中心與布魯塞爾自由大學(xué)也利用60GHz收發(fā)器，實(shí)現了四天線(xiàn)波束賦形技術(shù)(論文13.5)。與印刷電路板上形成的天線(xiàn)陣列結合，以64值QAM實(shí)現了-20dB的EVM。作為毫米波區域的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，這些數據都將成為今后的指標，有望推動(dòng)實(shí)用化加快進(jìn)程。

　　除此之外，這場(chǎng)分會(huì )上還有關(guān)于信號發(fā)射電路的論文發(fā)表。美國加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)和圣塔芭芭拉分校(UCSB)介紹了8GHz的移相調制器(論文13.4)。雖然將調制器投入實(shí)用還要考慮采用PA和耦合器，但系統效率達到了22.7%。比利時(shí)微電子研究中心與布魯塞爾自由大學(xué)還分別以900MHz、2.4GHz兩種頻率，實(shí)現了頻帶外噪聲僅為-159dBC/Hz的數字發(fā)送器(論文13.7)。

　　在這場(chǎng)分會(huì )上，現場(chǎng)的提問(wèn)涉及從電路到系統的多個(gè)領(lǐng)域。所有論文演講的著(zhù)眼點(diǎn)都是不遠的未來(lái)，有望運用到實(shí)際產(chǎn)業(yè)中。