新型640Gbps芯片组为下一代无线通信系统铺平了道路
随着科技的发展，我们对无线通信速度和数据处理能力的需求日益增加。为了满足这一需求，科学家们正不断探索更高的频段和更高效的技术。东京工业大学与日本国家信息通信技术研究所(NICT)的研究人员合作开发了一种新型的D波段CMOS收发器芯片组，实现了无线设备史上最快的传输速度——640Gbps。这一成果为下一代无线系统的开发铺平了道路。
毫米波频段与D波段的意义
当前的5G系统工作在24-47 GHz的频段，提供高达10 Gbps的速度。然而，随着数据流量的增加，未来的无线系统需要更高的频段以实现更快的传输速度。D波段，覆盖110至170 GHz的频率，被认为将在下一代无线系统中发挥关键作用。尽管高频率能够提供更快的数据传输速度，但也更容易受到信号衰减的影响，因此需要高效的发射器和接收器来保持信号强度。
新型D波段CMOS收发器芯片组
东京工业大学的Kenichi Okada教授及其团队与NICT合作，开发了一种新型D波段收发器芯片组。该芯片组采用65nm硅互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制造，使其具备低成本批量生产的优势。Okada教授指出：“世界上最高的640Gbps无线传输速率是采用低成本CMOS技术实现的。”研究成果将于6 月 16 日至 20 日在美国檀香山举行的2024 年 IEEE VLSI 技术与电路研讨会上发表。
技术细节
这款D波段收发器芯片组的信号链带宽为56 GHz，发射机集成电路(IC)尺寸为1.87 mm x 3.30 mm，接收机IC尺寸为1.65 mm x 2.60 mm。该芯片组的组件包括功率放大器、低噪声放大器、频率转换器、分布式放大器和频率倍增器，旨在宽频谱范围内保持信号速度和质量。
传输能力测试
研究人员将芯片组安装在PCB上，并连接到增益为25 dBi的外部天线，进行无线传输能力测试。在40 Gbaud符号率下，研究人员使用32QAM调制，在36厘米距离内实现了200 Gbps的传输速度，误码率低于10^-3。而在使用16QAM调制和高增益天线（增益为43 dBi）时，研究人员在15米距离上实现了120 Gbps的速度。
多输入多输出配置
在多输入多输出(MIMO)配置中，该芯片组的性能更加出色。每个天线处理自己的数据流，使用16QAM调制时，每个通道的速度达到160 Gbps，总速度高达640 Gbps。这一速度比当前的5G系统快了10到100倍。获取更多有价值信息 访问：https://byteclicks.com
应用前景
这一突破性的芯片组为下一代无线系统的开发带来了新的希望。这项研究有望用于支持自动驾驶汽车、远程医疗和高级虚拟现实体验的下一代无线系统。通过提高通信速度和数据处理能力，这一技术将推动各个领域的创新和发展。
东京工业大学与NICT合作开发的新型D波段CMOS收发器芯片组，实现了640Gbps的无线传输速度，标志着无线通信技术的一次重大飞跃。这一突破不仅有助于解决当前无线系统面临的挑战，也为未来的自动驾驶、远程医疗和虚拟现实等应用提供了坚实的技术基础。未来，随着这一技术的不断完善和推广，我们将迎来一个更加高效、快速和智能的无线通信时代。
