[技術(shù)前沿]比利時(shí)聯(lián)手AT&S實(shí)現(xiàn)140G雷達(dá)與6G通訊系統(tǒng)的PCB封裝組合
比利時(shí)微電子研究中心(imec)攜手AT&S在近期舉行的國際微波會(huì)議(International Microwave Symposium)上，成功將D頻段晶片和波導(dǎo)整合到低成本且可量產(chǎn)的PCB上，為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的系統(tǒng)整合方案邁出重要的一步。
imec指出，這套方案為具成本效益的高效能緊湊型140GHz(車用)雷達(dá)和6G通訊系統(tǒng)給予了開發(fā)條件，與平面PCB導(dǎo)線或基板整合式波導(dǎo)(SIW)相比，其在PCB和中介層上的訊號(hào)損失明顯大幅降低。
尤其車用雷達(dá)和即將問世的6G行動(dòng)網(wǎng)路系統(tǒng)等應(yīng)用都需要更高的頻寬，該需求持續(xù)有助于對(duì)高頻無線訊號(hào)的需求。這也是介于110~170GHz的D頻段備受矚目的原因。
不過，高頻應(yīng)用也帶來了挑戰(zhàn)，例如增加系統(tǒng)復(fù)雜度及訊號(hào)衰減，現(xiàn)在的通訊和雷達(dá)系統(tǒng)所用的基板整合式波導(dǎo)采用成列的通孔設(shè)計(jì)與平面導(dǎo)線技術(shù)，與之相比，結(jié)構(gòu)中空的空氣填充式基板整合式波導(dǎo)(AFSIW)技術(shù)搭配全金屬的側(cè)壁能大幅降低訊號(hào)損失，盡管該技術(shù)本身有這點(diǎn)好處，但現(xiàn)在并沒有在PCB上整合空氣填充式基板整合式波導(dǎo)的量產(chǎn)技術(shù)。
imec研究計(jì)劃主持人Ilja Ocket表示，為有助于新一代具成本效益的高性能雷達(dá)和通訊系統(tǒng)，操作頻率在100GHz以上的毫米波前端系統(tǒng)不可或缺。但主要考量是如何讓這些天線和毫米波晶片實(shí)現(xiàn)最佳連接，認(rèn)為運(yùn)用空氣填充式基板整合式波導(dǎo)是這套解決方案的關(guān)鍵，但這種波導(dǎo)的成本高昂，很難整合到多層PCB或中介層上。
imec已經(jīng)與AT&S建立合作應(yīng)對(duì)這項(xiàng)挑戰(zhàn)，共同展示一款整合式前端元件，將imec的140GHz雷達(dá)晶片與AT&S開發(fā)的創(chuàng)新封裝概念整合。此次展示把空氣填充式基板整合式波導(dǎo)與PCB整合，對(duì)于邁向最終的開發(fā)目標(biāo)來說是一大突破。
作為先進(jìn)系統(tǒng)模組概念的一部份，AT&S和imec已經(jīng)合作開發(fā)在多層PCB上結(jié)合實(shí)心銅側(cè)壁的D頻段空氣填充式基板整合式波導(dǎo)，借此避免訊號(hào)泄漏并形成任意形狀的空氣共振腔。
這是首款成功在100GHz以上運(yùn)作的空氣填充式基板整合式波導(dǎo)，而且還成功與低成本且可量產(chǎn)的PCB整合。透過消除介電損耗，僅保留導(dǎo)體損耗，這項(xiàng)新技術(shù)在115~155GHz的頻率范圍內(nèi)達(dá)到0.07~0.08dB/mm的訊號(hào)損失，比起現(xiàn)在已知在PCB和中介層上的平面導(dǎo)線或基板整合式波導(dǎo)所測(cè)得的數(shù)值還要低了5倍。
這些杰出的研究成果只是個(gè)開端，未來幾年還會(huì)持續(xù)改良，朝向更低的訊號(hào)損失邁進(jìn)。
AT&S電子解決方案研發(fā)經(jīng)理Erich Schlaffer表示，imec的140GHz雷達(dá)晶片及其在封裝設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)給予 ■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，相信創(chuàng)新封裝技術(shù)可以用來創(chuàng)造高效、緊湊且具備高解析度的140GHz車用雷達(dá)模組，打造出對(duì)車廂內(nèi)部及周遭現(xiàn)況更有"感知"的車輛。此外，這項(xiàng)技術(shù)還能用在6G行動(dòng)網(wǎng)路上。
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