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60GHz小浪花掀起无线市场大浪潮

    没有预料到的,反倒发生了。坦白说,我在几年前一点也不推崇60GHz无线通信技术。这项技术存在着严重的信号衰减问题,其设计也具有相当程度的不确定性,所以我当时认为超宽带(UWB)无线技术应该能轻易打败这项技术,成功上市。

    即使60GHz技术在理论上能够提供较高的数据传输率,但我认为对于大部份的应用而言,UWB技术所允诺的480Mb/s似乎已相当够用了──而且这一性能速度还可望随着时间而提升。

    然而,随着WiMedia联盟瓦解;一夕之间,迈向Gb/s级无线技术的道路似乎不再明朗。所有目光也旋即转向了60GHz技术。

    过去,我曾报导过比利时鲁汶IMEC奈米电子研究中心在60GHz技术的发展,以及其它Gb/s级技术的研究概况。但要说过去几年来,该技术在前端信号接收链、锁相回路(PLL)与功率放大器(PA)等组件方面已发展完善似乎有点牵强。

    我错了。在日前于旧金山所举行的“国际固态电路会议”(ISSCC)上,IMEC发表了一系列完整的解决方案;他们信心满满地预测第一款商用化60GHz产品将在2010年面市。同时,他们也表示将与希望加入IMEC研发计划的公司们共同分享该技术秘籍。

    “我们邀请业界加入我们的60GHz研究计划,他们也将可得益于这一专有技术,以及IMEC的先进异质整合技术,”IMEC智能系统技术办公室副总裁RudyLauwereins表示。

    该60GHz组件采用台积电(TSMC)45nm制程的标准数字CMOS技术制造,而非砷化镓或任何RF扩展技术。该设计是以益华(Cadence)的标准工具开发。天线与天线接口则采用IMEC的专有技术。

    假如我是一家曾经在去年受景气冲击而深陷困境的UWB公司,我一定立即拨电话与他们洽谈。

    IMEC将依照合作伙伴的设计类型进行技术移转。Lauwereins指出,第一款60GHz商品可能是像高解析数字电视(HDTV)系统这一类的产品。它将根据HDMI协议,透过16个天线路径在10公尺的范围内传送未压缩的高解析影像。这一完整接收器的功耗将仅低至1。6W。它可说是一款真正的单芯片解决方案。在ISSCC所展示的这项创新方案是由三项技术组成。

    首先,这款采用45nm数字CMOS技术制造的数字控制接收器,其RF前端噪声值仅有6dB。该组件据称占位空间约150x150mm,在1。1V供电下的功耗约为19mA。全数字化控制使其相当适用于相位数组的系统。该组件的频率范围在57-66GHz之间,并可微调以适应全球各区的不同频谱要求。

    其次,就调谐范围而言,该组件提供全整合的57-66GHz锁相回路(PLL),也较先前的所有设计更胜一筹。在毫米波频率时可实现正交相位输出,意即该组件可被用于零中频(zero-IF)架构。在1。1V供电时约消耗78mW电流。

    最后,采用45nm数字CMOS制程的毫米波功率放大器提供了最先进的输出电源与ESD保护。在1。1V供电、50与67GHz之间条件下,这款推挽式(push-pull)的1dB压缩点为-11dBm。


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