יבמ חשפה רכיב משולב הכולל 64 אנטנות לגלים מילימטריים

5 יוני, 2013

כל אחד מארבעת המעגלים כולל 32 מקלטים ו-16 משדרים התומכים ב-16 אנטנות. הפתרון המשולב המלא של יבמ, לרבות אנטנות, מארז ויחידות המקלט/משדר, דחוס לרכיב אחד המיוצר בטכנולוגיית סיליקון מסוג SiGe BiCMOS

מדענים במעבדות יבמ הצליחו לבנות מערך משולב של 64 משדרים-מקלטים בטכנולוגיית Phased-array  הכולל את כל הרכיבים הדרושים ליצירת ערוץ תקשורת בגלים מילימטריים, עבור תעבורת נתונים מהירה ויישומי הדמיה באמצעות מכ"ם.

רכיב מקמ"ש יחיד. כל אחת מ-64 הנקודות הבוהקות היא אנטנה
רכיב מקמ"ש יחיד. כל אחת מ-64 הנקודות הבוהקות היא אנטנה

המשדר-מקלט החדש פועל בטווח התדרים 90Ghz-94Ghz, וממומש כיחידה המשלבת ארבעה מעגלים ו-64 אנטנות בעלות קיטוב כפול. כל אחד מארבעת המעגלים כולל 32 מקלטים ו-16 משדרים התומכים ב-16 אנטנות. הפתרון המשולב המלא, לרבות אנטנות, מארז ויחידות המקלט/משדר, דחוס לרכיב אחד המיוצר בטכנולוגיית סיליקון גרמניום (SiGe BiCMOS) בשטח כולל של פחות ממטבע יחיד.

ד"ר אלברטו גרסייה מקבוצת התקשורת במעבדות יבמ אמר שהרכיב מייצג את הרמה הגבוהה ביותר של אינטגרציה שהושגה עד היום עבור פתרונות סיליקון לגלים מילימטריים. בתחום התקשורת, הרכיב החדש יכול לשמש למערכות מבוססות תדרי  E-Band, המוקצה על ידי ה- FCC ליישומי תקשורת מנקודה לנקודה.

תשתית תמסורת ניידת

מדובר בספקטרום תדרים בתחום 50Ghz-100Ghz המאפשר לספק את רוחב הפס הדרוש לרשתות הדור הרביעי. כדי להתמודד עם הדרישות הגוברות לרוחב פס, מתקינות ספקיות סלולר רבות תשתיות הכוללות שילוב של ארכיטקוטות תאי-תקשורת גדולים ותאי-תקשורת קטנים לטווחים קצרים.

להערכת יבמ, פסי התדרים 71-76 GHz,  81-86Ghzו-92-95 GHz מאפשרים העברת נתונים אלחוטית בקצבים מהירים במיוחד. הדעיכה האטמוספרית של אותות רדיו בטווחי התדרים האלה נמוכה יחסית, ולכן הם מתאימים למשימות תקשורת ארוכת טווח.

מראה כולל של הרכיב. שטח של 6.7x6.7 מ"מ בלבד
מראה כולל של הרכיב. שטח של 6.7×6.7 מ"מ בלבד

פתרונות E-band שהיו זמינים עד עתה דרשו מספר גדול של שבבים, ואנטנות בכיוונון מכני. מערך השבבים החדש של יבמ כולל משדרי Phased-array, שבאמצעותם ניתן לשלוט בזווית השידור באמצעות אלקטרוניקה בלבד. הוא תומך בתקשורת בקצבים של גיגה-ביטים לשניה לטווח של מספר קילומטרים. כלומר, ניתן להשתמש בהם ביעילות עבור תשתיות תמסורת (Backhaul) המקשרות בין התאים הסלולריים.

הדמיית מכ"ם

תחום הגלים המילימטריים מוגדר כ-30-300Ghz, והוא גבוה פי 10 עד פי 100 מהתדרים המשמשים כיום בתקשורת סלולרית וביישומי Wi-Fi. תדרי 90-94Ghz נחשבים למתאימים במיוחד להדמייה ברזולוציה גבוהה באמצעות מכ"ם לטווח קצר או לטווח ארוך. בתחום היישומים התעופתיים, התמיכה בקיטוב של שתי אנטנות משפרת את התמונה התקבלת בהדמיית מכ"ם בסביבה המאופיינת בערפל או סופות גשמים.

הפרוייקט נעשה עבור הסוכנות האמריאית למחקרי ביטחון מתקדמים (DARPA).

Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: WIRELESS , חדשות , מדע , סמיקונדקטורס , רכיבים , תקשורת