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IBM開發(fā)出突破性超小型毫米波芯片陣列
IBM 在毫米波芯片(millimeter-wave IC)技術開發(fā)上達到新里程碑。IBM 的科學家表示，新技術可望突破移動通信的數(shù)據(jù)瓶頸，同時讓能雷達影像設備縮小到與筆記本電腦差不多的尺寸；該公司表示，毫米波帶寬能支持Gbps等級的無線通信，擴展移動骨干網(wǎng)絡、小型蜂窩基礎建設以及數(shù)據(jù)中心覆蓋網(wǎng)絡布署商機。
據(jù)了解，IBM的科學家已經(jīng)開發(fā)了一種相控陣收發(fā)器(phased-array transceiver)，內含所有高數(shù)據(jù)率通信與高分辨率雷達影像必備的毫米波零組件；參與該研究項目的IBM研究員Alberto Valdes-Garcia表示，新芯片的關鍵進展在于所有必要組件的高度整合，包括將發(fā)射器、接收器與所有天線都納入單一封裝中。
“我們的突破在于提高了此頻率的硅基解決方案整合程度。”Valdes-Garcia接受EETimes美國版編輯訪問時表示，大多數(shù)現(xiàn)有的毫米波組件都是采用三五族半導體材料，并非硅材料。
IBM開發(fā)的高整合度相控陣芯片，尺寸為6.7mm X 6.7mm，采用該公司的SiGe BiCMOS 制程技術，內含32個接收與16個傳送組件，擁有支持16支雙極化(dual polarized)天線的雙輸出(dual output)功能（來源：IBM）
IBM表示，該公司所提供的完整解決方案，包含天線、封裝與收發(fā)器芯片，能將信號在毫米波與基帶之間轉換，其整體尺寸比一個5分美元硬幣還小。
Valdes-Garcia 表示，新型芯片的頻率范圍非常適合高分辨率雷達影像應用，因為其波長較短，具備相對較低的大氣衰減(atmospheric attenuation)，以及滲透巖層(debris)的能力。IBM指出，該款IC能縮減雷達設備的尺寸，協(xié)助飛機駕駛員穿越云霧、塵埃或是其他阻礙視力的物質；芯片以該公司的硅鍺制程生產(chǎn)。
IBM的封裝收發(fā)器運作頻率為90~94GHz，將4顆相控陣IC與64支雙極化天線整合成單一磚式封裝(unit tile)中；通過將封裝組件一個接一個排列在電路板上，能制作出有大孔徑(aperture)的可擴展式相控陣，同時維持天線單元間距的統(tǒng)一性。由數(shù)百個天線組件所帶來的波束(beamforming)功能，可支持距離長達數(shù)公里的通信與雷達影像應用。
每個內含4顆相控陣IC的磚式封裝組件，整合了32個接收與16個傳送單元，具備支持16支雙極化天線的雙輸出功能，并具備多操作模式，包括同步接收水平與垂直的極化。
