Диапазон W охватывает частоты, используемые автомобильными радарами. Для сложных систем помощи водителю и самостоятельного вождения потребуются радары с функцией сканирования миллиметрового луча, которые могут «видеть» днем и ночью и даже в неблагоприятных погодных условиях. Такая «фазированная антенная решетка» будет состоять из сотен передатчиков и приемников.
Учитывая тот факт, что даже автомобили начинают работать от батарей, крайне важно, чтобы эти цепи были маломощными. Снижение напряжения питания — наиболее эффективное средство для достижения этой цели. Однако характеристики транзистора падают с увеличением напряжения, и до сих пор ни один усилитель W-диапазона не работал с напряжением всего 0,5 В. Команда исследователей успешно продемонстрировала усилитель W-диапазона на 0,5 В, объединив технологию DDC MIFS и методы проектирования, разработанные Университетом Хиросимы.
Технология DDC предлагает высокопроизводительные кремниевые МОП-транзисторы даже при низких напряжениях и в настоящее время доступна от MIFS в виде 55-нм КМОП-процесса. Разработанные методы дополнительно улучшают характеристики транзисторов и схем на частотах миллиметрового диапазона.
«Теперь, когда схемы W-диапазона с низким энергопотреблением кажутся действительно возможными, мы должны подумать о том, что мы можем с ними сделать. Приложения не ограничиваются автомобильными радарами и высокоскоростной связью между базовыми станциями. Что делать, если у вас включен радар? смартфон?
Сегодняшние смартфоны уже могут определять такие вещи, как ускорение, слышимый звук, видимый свет и магнитное поле Земли. Но единственным активным измерительным устройством является тот крошечный светодиод (светоизлучающий диод), который может освещать не более нескольких метров. Добавьте радар миллиметрового диапазона на смартфоне, и это не обязательно должен быть так называемый первичный радар, который обнаруживает только волны, отраженные назад. Ваш смартфон может реагировать на волны радара вашего друга и отправлять некоторый сигнал обратно. могут быть созданы новые приложения, включая игры », — сказал профессор Минору Фудзисима из Высшей школы передовых наук о материи Хиросимского университета.
«Еще одно значение нашего усилителя W-диапазона 0,5 В — надежность. Мы, исследователи, знаем, что некоторые схемы миллиметрового диапазона, представленные на крупных конференциях, с напряжением 1 В или выше, долго не прослужат. дни или даже часы, а не годы, из-за так называемых эффектов горячих носителей. Вы бы не хотели садиться в машину, которая так быстро теряет из виду. Напряжение питания 0,5 В значительно снизит образование горячих носителей, "- добавил профессор Фудзисима.
«По сравнению с обычными КМОП транзисторами наши DDC-транзисторы обеспечивают превосходные характеристики при работе с низким энергопотреблением. Мы доказали, что можем расширить эти выдающиеся качества до миллиметрового диапазона. Я рад, что в результате нашего сотрудничества с Хиросимским университетом был создан усилитель миллиметрового диапазона. Мы планируем двигаться вперед, создав среду проектирования для максимального использования возможностей технологии DDC », — сказал Муцуаки Кай, вице-президент по развитию технологий, Mie Fujitsu Semiconductor.
Исследовательская группа планирует продолжить изучение возможностей низковольтных КМОП-схем миллиметрового диапазона.