毫米波通信将采用波束赋形技术 RF性能提高

　　在“ISSCC 2010”的Session2“mm-Wave Beamforming & RF Building Blocks”上，美国南加州大学、比利时IMEC及荷兰代尔夫特理工大学（TU Delft）的演讲者就毫米波频带波束赋形（Beamforming）IC技术，美国加州理工学院就宽带功率放大器技术，美国康奈尔大学就宽带接收器技术，意大利帕维亚大学就高分辨率数字控制振荡器（DCO）技术，意大利米兰理工大学就低噪声电压控制振荡器（VCO）技术，美国华盛顿大学就带传感器接口的900MHz RF标签和RF技术分别发表了论文。

　　进行毫米波频带近距离通信时，存在毫米波信号衰减量较大及多路径方面的问题。最初3篇论文均介绍了这一问题的解决方法——波束赋形技术。要进行波束赋形，必须使RF部、LO部及基带部三者中任意一个部分的相位可变，该部分的选择也备受关注。

　　后4篇论文分别介绍了功率放大器技术、接收器宽带化技术、DCO高分辨率技术及VCO低噪音技术，论文内容还包括通过改进电路技术，实现比原来更高的性能特性。最后一篇是生物感测（Biosensing）用RF-ID标签的技术论文，该技术将成为低功耗化技术的指标（Benchmark）。

　　南加州大学的技术使用基于传输线的、经由延时器来增加信号的低应变多波束阵列（Multi Beam Array），特点是能够同时检测出宽频带波束（论文序号る2.1）。比利时IMEC发布了通过在基带部配备相移功能来降低耗电量的技术（论文序号 2.2）。TU Delft使用65nm CMOS开发出了60GHz二维相控阵发送器（论文序号2.3）。发送器采用可将LO信号增至12倍的Zero-IF方式，采用通过LO相移方式进行波束赋形的结构。

　　加州理工学院发布了宽带CMOS功率放大器技术，包含转换器在内的宽带匹配电路独具特色（论文序号2.4）。值得关注的一点是，该技术为了补偿输出级的寄生电容器，利用诺顿转换原理，更改了匹配电路的拓扑结构（Topology）。

　　康奈尔大学发布的宽带接收器技术采用混频器与反馈放大器相连的结构（论文序号2.5）。为了实现宽带化，通过改变反馈放大器的反馈电阻值，来调整输入阻抗的实数部，通过改变I/Q信号间的反馈电阻来调整复数部，这种方法很有特色。

　　帕维亚大学的DCO技术提出了一种电路技术方案，通过在交叉耦合对（Cross Coupled Pair）之间连接电容器，可在外观上缩小电容器的面积。笔者感到，这是一种提高DCO频率分辨率时不可缺少的技术。

　　米兰理工大学的CMOS VCO技术将电阻与交叉耦合对的漏极端子相连，通过在外观上增大导通电阻，降低了噪声（论文序号2.7）。

　　华盛顿大学发布了基于Generation 2协议的900MHz RF标签技术，通过利用MOS的弱反转区和斩波（Chopper）放大器，降低了功耗（论文序号2.8）。

　　虽然这场研讨会发布了各种不同的技术，但却体现出了毫米波频带系统的发展方向以及RF电路的高性能发展方向，是一场很有意义的研讨会。（特约撰稿人：大高 章二，东芝）