DARPA推出首款硅基毫米波功率放大器

【中國數(shù)字視聽網(wǎng)訊】據(jù)悉世界第一只硅基功率放大器可能不久應(yīng)用于低成本衛(wèi)星通信中。2個DARPA運(yùn)營商工作組已利用硅基技術(shù)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)功率輸出記錄的、毫米波頻段的功率放大器。該RF功率放大器適用于提升功率級別的通信和傳感器系統(tǒng)，滿足特定應(yīng)用對遠(yuǎn)距可靠地傳輸信號的要求。這些突破是根據(jù)DARPA的高效線性化全硅發(fā)射機(jī)集成電路（ELASTx）實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)一步進(jìn)行集成則可能應(yīng)用于低成本衛(wèi)星通信和毫米波探測領(lǐng)域。

第一個工作組由南加里福尼亞大學(xué)和哥倫比亞大學(xué)組成，已利用45納米CMOS芯片實(shí)現(xiàn)了以45千兆赫茲、近0.5W輸出功率的水平。該基于CMOS功率放大器實(shí)現(xiàn)了已報(bào)道最高CMOS毫米波功率放大器2倍輸出功率的世界紀(jì)錄。該芯片設(shè)計(jì)使用了多達(dá)堆積45納米絕緣體上硅（SOI）CMOS器件，提高了高效輸出電壓擺動和高效8-通道片上功率合成性能。

第二個工作組由MIT和卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的研究人員組成，已驗(yàn)證了一只0.13毫米硅-鍺（SiGe）BiCMOS功率放大器，包含多級功率放大器單元和高效的16-通道片上功率合成。該放大器已實(shí)現(xiàn)了以42千兆赫茲、0.7W輸出功率的水平，是已報(bào)道最高硅基毫米波功率放大器輸出功率的3.5倍。

據(jù)DARPA的項(xiàng)目經(jīng)理Sanjay Raman稱：“此前已驗(yàn)證了該功率級別的毫米波功率放大器，但這是采用硅基技術(shù)的紀(jì)錄。制造采用硅的該級別輸出功率的放大器可允許于芯片上集成復(fù)雜的模擬和數(shù)字信號處理功能，在42～25 GHz頻段內(nèi)，這將促成可能以極低的成本和尺寸、重量和功率滿足衛(wèi)星通信所需高帶寬/數(shù)據(jù)率發(fā)射機(jī)的需要。”

基于ELASTx項(xiàng)目開發(fā)的硅基電路技術(shù)可能最終應(yīng)用于更高性能混合半導(dǎo)體器件，如GaN高電子運(yùn)動性晶體管。其結(jié)構(gòu)性突破將基于DARPA的另一個項(xiàng)目——各種不同可實(shí)現(xiàn)方法的異構(gòu)集成（DAHI）項(xiàng)目來調(diào)查此類的集成可能。

（編輯：Karl）