Imec demonstreert low-power 7 Gbps/60 GHz transceiver voor consumententoepassingen

Imec en Panasonic hebben samen een prototype ontwikkeld van een 60 GHz radio transceiver waarmee over korte afstanden datasnelheden van 7 Gbps kunnen worden gehaald met een zeer laag vermogensverbruik. De chip haalt deze prestatie via vier kanalen, zoals gespecificeerd in de EEE802.11ad standaard. Dit is een belangrijke stap naar de toepassing van 60-GHz-technologie in goedkope, batterijgevoede consumentenproducten als smartphones en tablets.

De huidige elektronische consumentenproducten worden gekenmerkt door steeds meer data-intensieve toepassingen, terwijl voor toepassingen onder de 10 GHz, zoals WLAN's, de bandbreedte schaars is. Daarom zijn ontwikkelaars op zoek naar hogere frequentiebanden, zoals de licentievrije band rond 60 GHz. Deze band is over de hele wereld beschikbaar en maakt multi-Gbps draadloze communicatie mogelijk over korte afstanden. Maar om massaproducten voor deze frequenties te ontwikkelen, zullen de kosten en het energieverbruik van de benodigde componenten drastisch moeten dalen. De ultra-low power cmos-oplossing van Imec is een belangrijke stap in de goede richting.

 

Het protoype van Imec's transceiver front-end haalt een EVM (error vector management) van minder dan -17dB voor  QAM16 modulatie in de 4 kanalen die zijn gespecificeerd in de IEEE802.11ad standaard. Daarmee worden transimissesnelheden gehaald van 7 Gbps over korte afstand. Het IC is uitgevoerd in 40 nm LP (low-power) digitale cmos en is geschikt voor massaproductie. Het TX (transmitter) signaalpad omvat een vermogensversterker en een mixer en consumeert slechts 90 mW bij 10,2 dBm OP1dB. Het  RX (receiver) signaalpad, bestaat uit een ruisarme versterker en een mixer en verbruikt maar 5 mW bij een ruisfrequentie van 5,5 dB en 30 dB versterking. Dankzij een bijzonder compacte cmos-layout blijft de chipoppervlakte beperkt tot 0,7 mm².

 

"We zijn erg blij met de uitstekende resultaten die we samen met Panasonic hebben behaald", zegt Liesbet Van der Perre, wetenschappelijk programmadirecteur groene radio's bij Imec. "Dat bewijst dat we met ons 60 GHz R&D programma kunnen komen tot relevante oplossingen voor goedkope en weinig energie verbruikende 60 GHz phased array radio's, inclusief het systeemniveau en het antenne-ontwerp. We wereken aan een proof-of-concept voor het hele systeem, in overeenstemming met de standaarden.  We nodigen ook andere partijen uit om zich aan te sluiten bij ons 60 GHz R&D-programma."