60-ГГц трансивер для беспроводной связи с гигабитными пропускными способностями

Imec совместно с Panasonic выпустила 60-ГГц радиотрансивер с низким энергопотреблением. В дополнение к повышенной пропускной способности на небольших расстояниях, Imec достигла повышения бюджета канала связи системы за счёт внедрения в РЧ-архитектуру технологии формирования луча.

Чипсет с гигабитными пропускными способностями выполнен в корпусе небольшого размера, имеет низкое потребление питания и малую стоимость. Он нацелен на использование в устройствах, питающихся от батарей: смартфонах и планшетах.

Прототип чипсета состоит из приёмника и передатчика, основанных на архитектуре прямого преобразования в сочетании со встроенной архитектурой фазированной решётки. Это позволяет применять решение в 40-нм энергетически эффективной цифровой КМОП-технологии, нацеленной на рынок дешёвых и массовых устройств. Чипы приёмника и передатчика связаны с 4 контурами антенн, но данная конфигурация может быть легко расширена на большее число контуров благодаря технологии формирования луча на аналоговой основной полосе частот.

Размер чипа остался небольшим за счёт концентрации компонентов даже при рабочей частоте 60 ГГц. Используется очень компактная техника КМОП-компоновки. Чип передатчика потребляет 584 мВт, чип приёмника – 400 мВт при напряжении питания 1,1 В. В чипсет интегрированы 4 антенных решётки, собранных в компактном модуле. При модуляции QPSK достигается скорость обмена 2,31 Гбит/с, при модуляции QAM16 – 4,62 Гбит/с. При передаче пакетов из 32768 символов на расстояние 3,6 м (QPSK) и 0,7 м (QAM16) ошибок разрядов не наблюдается. Благодаря формированию луча достигается 3-дБ сектор сканирования в 120° и усилением 11 дБи.

Чипы приёмника и передатчика спроектированы под стандарт IEEE802.11ad. Чипсет тестировался с чипом основной частоты (IEEE 802.11ad PHY/MAC), разработанным Panasonic, с демонстрацией готовых систем для стандарта IEEE 802.11.