DARPA представляет однокристальную кремниевую систему, работающую на частоте 94 ГГц

Стремясь создать еще более легкие, мощные и недорогие системы для различных приложений в области связи, радиолокации и навигационных систем, DARPA, агентство перспективных исследований Министерства обороны США, продемонстрировало однокристальную кремниевую систему, работающую на частоте 94 ГГц.

По словам представителей DARPA, это первая чисто кремниевая структура, функционирующая на столь высокой частоте в миллиметровом диапазоне.

«Обычно для создания таких систем требуется множество плат и схем, отдельные металлические компоненты и многочисленные кабели ввода-вывода, – отметил программный менеджер DARPA Дэв Палмер. – Нам же удалось интегрировать все это в одном кремниевом чипе размером с половину ногтя большого пальца взрослого человека. – Эти наработки открывают путь к дальнейшему совместному проектированию элементной базы КМОП и интегрированных однокристальных систем, работающих в миллиметровом диапазоне. Появляется возможность создавать новые архитектуры для беспроводных систем военного назначения».

Полностью кремниевая передающая система, разработанная специалистами Northrop Grumman Aerospace Systems, использует вспомогательный цифровой усилитель мощности, благодаря которому характеристики усилителя могут меняться в зависимости от требований к сигналу. По словам представителей DARPA, предлагаемое решение позволяет одновременно оптимизировать эффективность и линейность и таким образом решить ключевую задачу всех передатчиков и усилителей мощности, предназначенных для быстрой передачи больших объемов данных.

По словам Палмера, новая система способна поддерживать широкий спектр различных форматов модуляции, тем самым обеспечивая возможность с помощью одного кремниевого чипа налаживать связь между множеством систем, использующих различные формы сигнала.

Функционирующие в настоящее время высокопроизводительные системы связи, работающие в миллиметровом диапазоне, сделаны на основе арсенида галлия (GaAs) или нитрида галлия (GaN).

«Эти небольшие по размеру схемы обеспечивают высокую мощность и эффективность, но они дороги в производстве и их трудно интегрировать с кремниевыми компонентами, выполняющими большинство других функций радиосвязи, – говорится в заявлении DARPA. – Интегрированные кремниевые схемы при массовом производстве стоят значительно дешевле галлиевых, но их создателям пока не удавалось добиться в миллиметровом диапазоне той мощности сигнала и эффективности, которая нужна для организации связи и для работы многих других приложений военного назначения».