Durch kostengünstige Ein-Chip-Funkmodule in 45-nm-CMOS-Technologie ist die Technik reif für den Massenmarkt
Der 60-GHz-Funk kann kommen
Die drahtlose Übertragungstechnik im 60-GHz-Frequenzband verspricht völlig neue Anwendungen, angefangen von der Verteilung unkomprimierter Videodaten im Haushalt bis hin zu Verbindungen zwischen Computer und Drucker. Während die Standardisierungsgremien noch an den Übertragungsnormen feilen, hat IMEC bereits wichtige Hürden bei der Realisierung der Transceiver genommen.
Durch kostengünstige Ein-Chip-Funkmodule in 45-nm-CMOS-Technologie ist die Technik reif für den Massenmarkt
Die drahtlose Übertragungstechnik im 60-GHz-Frequenzband verspricht völlig neue Anwendungen, angefangen von der Verteilung unkomprimierter Videodaten im Haushalt bis hin zu Verbindungen zwischen Computer und Drucker. Während die Standardisierungsgremien noch an den Übertragungsnormen feilen, hat IMEC bereits wichtige Hürden bei der Realisierung der Transceiver genommen.
Von Bart Van Poucke
Der Bereich unterhalb 60 GHz ist durch andere Breitbanddienste bereits stark ausgelastet und zwingt die Entwickler drahtloser Systeme, höherfrequente Bänder zu erschließen. So ist das kürzlich dem lizenzfreien Betrieb zugewiesene Band von 57 bis 64 GHz weltweit verfügbar und kann drahtlose Kommunikation im Multi-Gbit/s-Bereich unterstützen. Durch die starke Ausbreitungsdämpfung bei diesen hohen Frequenzen eignen sie sich besonders für kurze Strecken (3 bis 10 m) mit hoher Immunität gegenüber Interferenzen, hoher Sicherheit und vorteilhafter Mehrfach-Belegung des Spektrums.
Bisher werden 60-GHz-Funkmodule aus teurem Silizium-Germanium-Material hergestellt. Für einen künftigen Massenmarkt von Consumer-Produkten, die im Millimeterwellen-Bereich arbeiten sollen, muss die Kommunikations-Hardware ein Billigprodukt mit geringer Leistungsaufnahme und kleiner Baugröße sein. Von den in Frage kommenden Technologien ist CMOS eindeutig am billigsten. Darüber hinaus lässt sich diese Technologie skalieren mit der Folge, dass die verkleinerten Transistoren auch schneller schalten. Diese Eigenschaften führen direkt zu wettbewerbsfähigen Produkten. So lässt sich ein analoges Funkmodul-Frontend in CMOS-Technologie nahtlos in die digitale Basisband-Funktionalität auf einem Chip integrieren, was zu kleinen und billigen Funk-Chips führt.
Allerdings sind für echte Ein-Chip-Funkmodule noch einige technische Hürden zu nehmen. Zunächst sollte die Architektur des Funk-Chips eine Implementierung in CMOS erlauben, gleichzeitig aber die Spezifikationen erfüllen, die von den unterschiedlichen Standards vorgegeben werden.
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