IBM開發出超小型毫米波芯片陣列
2013-06-06 13:43:34 本站原創IBM的科學家宣布在毫米波晶片(millimeter-wave IC)技術開發上達到新里程碑，可望突破行動通訊的數據瓶頸，同時讓能雷達影像設備縮小到與筆記型電腦差不多的尺寸;該公司表示，毫米波頻寬能支援Gbps等級的無線通訊，擴展行動骨干網路、小型蜂巢式基礎建設以及資料中心覆蓋網路布建商機。
IBM 的科學家宣布在毫米波晶片(millimeter-wave IC)技術開發上達到新里程碑，可望突破行動通訊的數據瓶頸，同時讓能雷達影像設備縮小到與筆記型電腦差不多的尺寸;該公司表示，毫米波頻寬能支援Gbps等級的無線通訊，擴展行動骨干網路、小型蜂巢式基礎建設以及資料中心覆蓋網路布建商機。
據了解，IBM的科學家已經開發了一種相位陣列式收發器(phased-array transceiver)，內含所有高資料率通訊與高解析度雷達影像必備的毫米波零組件;參與該研究專案的IBM研究員Alberto Valdes-Garcia表示，新晶片的關鍵進展在于所有必要元件的高度整合，包括將發射器、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矽基解決方案整合程度;」Valdes-Garcia接受EETimes美國版編輯訪問時表示，大多數現有的毫米波元件都是采用三五族半導體材料，并非矽材料。
IBM開發的高整合度相位陣列式晶片，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個傳送元件，擁有支援16支雙極化(dual polarized)天線的雙輸出(dual output)功能。
IBM表示，該公司所提供的完整解決方案，包含天線、封裝與收發器晶片，能將訊號在毫米波與基頻之間轉換，其整體尺寸比一個5分美元硬幣還小。
Valdes-Garcia 表示，新型晶片的頻率范圍非常適合高解析度雷達影像應用，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，協助飛機駕駛員穿越云霧、塵埃或是其他阻礙視力的物質;晶片以該公司的矽鍺制程生產。
IBM的封裝收發器運作頻率為90~94GHz，將4顆相位陣列式IC與64支雙極化天線整合成單一磚式封裝(unit tile)中;藉由將封裝元件一個接一個排列在電路板上，能制作出有大孔徑(aperture)的可擴展式相位陣列，同時維持天線單元間距的統一性。由數百個天線元件所帶來的波束(beamforming)功能，可支援距離長達數公里的通訊與雷達影像應用。
每個內含4顆相位陣列IC的磚式封裝元件，整合了32個接收與16個傳送單元，具備支援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。
IBM開發的高整合度相位陣列式晶片封裝外觀，尺寸比一個5美分硬幣還小;封裝元件上的菱形物體就是天線，天線之間的間距是精確一致的，能與其他晶片結合成更大的陣列。
