美國(guó)IBM公司近日表示在毫米波集成電路領(lǐng)域獲里程碑式突破，研發(fā)出了包含所需全部毫米波器件的相控陣收發(fā)機(jī)器件，面積小于美國(guó)五美分硬幣，可進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸和高精度雷達(dá)成像，不但有效減緩移動(dòng)通信數(shù)據(jù)傳輸限制，還可將雷達(dá)成像設(shè)備微縮至一臺(tái)筆記本電腦的大小。

據(jù)該項(xiàng)目主要研究人員阿爾貝托·巴爾德斯·加西亞稱，此次技術(shù)突破在于實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和其他所需器件的單片集成，甚至將天線也封裝于一體。由于具有波長(zhǎng)短，大氣衰減低和碎片穿透能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，該新器件工作的頻率范圍很好地滿足了高精度雷達(dá)成像應(yīng)用的需求。加西亞在接受美國(guó)電子時(shí)代的采訪時(shí)說道“此次技術(shù)突破在于增加了該頻段硅基集成電路的集成度”。他表示，現(xiàn)存大多數(shù)毫米波器件通常使用Ⅲ-Ⅴ材料，而不是硅，并將在美國(guó)西雅圖召開的IEEE射頻集成電路研討會(huì)上發(fā)表有關(guān)該收發(fā)機(jī)細(xì)節(jié)的論文。

IBM公司稱，此次技術(shù)突破提供了包括天線，封裝和收發(fā)器集成電路在內(nèi)的完整解決方案，實(shí)現(xiàn)了毫米波頻段和基帶間的信號(hào)傳遞。封裝后的收發(fā)機(jī)外形似瓷磚，體積小于美國(guó)五美分硬幣，集成了4個(gè)相控陣收發(fā)機(jī)集成電路和64個(gè)雙極化天線，共包括32個(gè)接收機(jī)單元、16個(gè)帶有雙輸出的發(fā)射機(jī)單元；可工作于多種模式，包括同時(shí)接收水平極化和垂直極化信號(hào)。該器件可工作在90-94GHz頻率范圍，可使雷達(dá)設(shè)備進(jìn)一步縮小，并能夠穿透云霧、灰塵和其他影響視野的障礙物。通過像鋪磚一樣排布于電路板上，可制成體積顯著縮小的大孔徑相控陣，并保持天線間距的一致；而由上百個(gè)天線單元提供的波束能力可進(jìn)行數(shù)公里范圍內(nèi)的通信和雷達(dá)成像。新研制的收發(fā)器集成電路采用IBM的硅鍺工藝制造。

毫米波波段對(duì)應(yīng)30GHz至300GHz間的頻率范圍，是手機(jī)和Wi-Fi工作頻率的10至100倍。IBM公司表示，90-94GHz非常適合長(zhǎng)/短距離高分辨率雷達(dá)成像；使用94GHz雷達(dá)成像技術(shù)，可減輕飛行員在惡劣天氣，碎片環(huán)境和其他視線受阻情況下的飛行的困難。