毫米波技術(shù)，刷新紀(jì)錄的發(fā)表層出不窮

　　日前于美國(guó)舊金山舉辦的“ISSCC 2016”的題為“Wireless Systems”的分會(huì)上，匯聚了雷達(dá)、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(dá)在高頻率下的應(yīng)用也備受期待，今后將利用可改善其精度的技術(shù)，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。

　　雷達(dá)大多采用名為FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)的三角波調(diào)制，三角波的帶寬和線(xiàn)性度會(huì)影響雷達(dá)的性能。韓國(guó)首爾大學(xué)與三星電子的半導(dǎo)體部門(mén)著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(shù)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(xiàng)技術(shù)適用于X波段雷達(dá)。

　　新加坡南洋理工大學(xué)利用65nm CMOS，實(shí)現(xiàn)了合成孔徑雷達(dá)用收發(fā)機(jī)(論文編號(hào)13.2)。將FMCW的帶寬擴(kuò)大到1.48GHz，調(diào)制速率可以調(diào)節(jié)。適用于面向無(wú)人設(shè)備的Ku波段雷達(dá)。

　　毫米波數(shù)據(jù)通信技術(shù)方面，發(fā)表了一些刷新紀(jì)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(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到56Gbps的收發(fā)器，創(chuàng)造了世界最高紀(jì)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(hào)(參閱本站報(bào)道)。東京工業(yè)大學(xué)的另一篇論文中，IEEE802.11ay標(biāo)準(zhǔn)的60GHz頻帶收發(fā)器的傳輸速率達(dá)到42.24Gbps，刷新了此前的通信速度紀(jì)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(diào)制數(shù)據(jù)。

　　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(xiàn)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(jié)合，以64值QAM實(shí)現(xiàn)了-20dB的EVM。作為毫米波區(qū)域的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，這些數(shù)據(jù)都將成為今后的指標(biāo)，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(hào)發(fā)射電路的論文發(fā)表。美國(guó)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(diào)制器(論文13.4)。雖然將調(diào)制器投入實(shí)用還要考慮采用PA和耦合器，但系統(tǒng)效率達(dá)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(xiàn)了頻帶外噪聲僅為-159dBC/Hz的數(shù)字發(fā)送器(論文13.7)。

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