IBM开发出超小型毫米波芯片阵列

2013-06-05 08:35:09来源: EETTaiwan
IBM 的科学家宣布在毫米波晶片(millimeter-wave IC)技术开发上达到新里程碑,可望突破行动通讯的数据瓶颈,同时让能雷达影像设备缩小到与笔记型电脑差不多的尺寸;该公司表示,毫米波频宽能支援Gbps等级的无线通讯,扩展行动骨干网路、小型蜂巢式基础建设以及资料中心覆盖网路布建商机。
据了解,IBM的科学家已经开发了一种相位阵列式收发器(phased-array transceiver),内含所有高资料率通讯与高解析度雷达影像必备的毫米波零组件;参与该研究专案的IBM研究员Alberto Valdes-Garcia表示,新晶片的关键进展在于所有必要元件的高度整合,包括将发射器、接收器与所有天线都纳入单一封装中。

「我们的突破在于提高了此频率的矽基解决方案整合程度;」Valdes-Garcia接受EETimes美国版编辑访问时表示,大多数现有的毫米波元件都是采用三五族半导体材料,并非矽材料。


IBM开发的高整合度相位阵列式晶片,尺寸为6.7mm X 6.7mm,采用该公司的SiGe BiCMOS 制程技术,内含32个接收与16个传送元件,拥有支援16支双极化(dual polarized)天线的双输出(dual output)功能
(来源:IBM)

IBM表示,该公司所提供的完整解决方案,包含天线、封装与收发器晶片,能将讯号在毫米波与基频之间转换,其整体尺寸比一个5分美元硬币还小。

Valdes-Garcia 表示,新型晶片的频率范围非常适合高解析度雷达影像应用,因为其波长较短,具备相对较低的大气衰减(atmospheric attenuation),以及渗透岩层(debris)的能力。IBM指出,该款IC能缩减雷达设备的尺寸,协助飞机驾驶员穿越云雾、尘埃或是其他阻碍视力的物质;晶片以该公司的矽锗制程生产。

IBM的封装收发器运作频率为90~94GHz,将4颗相位阵列式IC与64支双极化天线整合成单一砖式封装(unit tile)中;藉由将封装元件一个接一个排列在电路板上,能制作出有大孔径(aperture)的可扩展式相位阵列,同时维持天线单元间距的统一性。由数百个天线元件所带来的波束(beamforming)功能,可支援距离长达数公里的通讯与雷达影像应用。

每个内含4颗相位阵列IC的砖式封装元件,整合了32个接收与16个传送单元,具备支援16支双极化天线的双输出功能,并具备多操作模式,包括同步接收水平与垂直的极化。


IBM开发的高整合度相位阵列式晶片封装外观,尺寸比一个5美分硬币还小;封装元件上的菱形物体就是天线,天线之间的间距是精确一致的,能与其他晶片结合成更大的阵列
(来源:IBM)

编译:Judith Cheng

(参考原文: IBM breakthrough could alleviate mobile data bottleneck,by Dylan McGrath)

关键字:IBM

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2013/0605/article_9097.html
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