硅半導體有望實現毫米波無線通信終端實用化
2013-10-11 18:12:04 本站原創富士通與富士通研究所瞄準使用硅半導體的毫米波收發器用途，開發出了低噪聲信號生成電路。此次開發出該電路后，使用硅半導體來實現車載雷達等毫米波無線通信終端的實用化便有了眉目。
此前，用來收發毫米波信號的高頻IC一直使用化合物半導體(圖1)。雖然業界十分期待通過使用硅半導體來實現信號收發電路與信號處理電路等的一體化、高功能化和量產化，但硅半導體的噪聲很大，導致實用化滯后。
毫米波收發用IC要集成用來生成毫米波信號的信號生成電路。以前，該信號生成電路對由毫米波振蕩器信號分頻出來的低頻比較信號和基準振蕩器發出的低噪聲高穩定基準信號進行對比，并使二者同步，由此生成噪聲低、穩定性高的毫米波信號(圖2)。該電路要使基準信號和比較信號處于同一頻率，在基準信號的每個周期都要進行一次比較。
因此，對于相位差檢測電路產生的噪聲，這種電路無法相對地增大比較得到的差信號，存在噪聲會變大的問題。而硅半導體與化合物半導體相比，晶體管產生的噪聲更大，因此必須要有可生成低噪聲高穩定毫米波信號的電路技術。
增加每個周期的比較次數
因此，兩公司此次開發出了將多個相位差檢測電路和延遲電路串聯起來，進行多次比較處理的新架構(圖3)。新電路通過提高比較信號的頻率，并進一步分配基準信號使其變成多個，來增加每個周期的比較次數。
由于比較后生成的差信號數量較多，因此可針對相位差檢測電路產生的噪聲，相對地增大比較得到的差信號。由此，便可減輕相位差檢測電路產生的噪聲的影響，從而成功使信號中的噪聲降到了傳統電路的約1/3(-5dB)。
通過采用此次開發的電路技術，以前很難實現的使用硅半導體的毫米波收發IC有了眉目。這會對車載雷達等毫米波收發器的高功能化和量產化作出巨大貢獻。今后，兩公司將利用該技術開發一體型毫米波收發IC模塊。
另外，此次的技術詳情將在2013年10月6日于德國開幕的國際會議“EuMIC2013”(EuropeanMicrowaveIntegratedCircuitsConference2013，歐洲微波集成電路會議)上公布。
