在國際微波研討會上,imec和AT&S向?qū)崿F(xiàn)新型系統(tǒng)集成方法邁出了重要一步,D 波段芯片和波導被集成到低成本、可大規(guī)模制造的 PCB 中。這種新方法為開發(fā)緊湊、經(jīng)濟高效和高性能的 140 GHz(汽車)雷達和 6G 移動通信系統(tǒng)鋪平了道路,與平面 PCB 線路或基板集成波導 (SIW) 相比,信號損耗顯著降低 ) 在 PCB 和中介層中。
?
汽車雷達和即將推出的 6G 移動網(wǎng)絡等應用對更高帶寬的需求推動了對更高無線電頻率的需求。 這就是從 110 到 170 GHz 的 D 波段備受關注的原因。但是利用這些頻率會帶來挑戰(zhàn),例如增加系統(tǒng)復雜性和信號衰減。與使用成排通孔的基板集成波導 (SIW) 和當前通信和雷達系統(tǒng)中使用的平面互連技術相比,具有全金屬化側壁的中空充氣基板集成波導 (AFSIW) 技術可顯著降低信號損失。 盡管有這種內(nèi)在的好處,但目前還沒有用于集成 AFSIW 波導的 PCB 的大規(guī)模生產(chǎn)方法。
?
世界上第一個在低成本、可大規(guī)模制造的 PCB 中實施 D 波段 AFSIW——損耗減少了五倍
?
imec 的項目經(jīng)理 Ilja Ocket表示:"為了促進下一代具有成本效益的高性能雷達和通信系統(tǒng),可以在超過 100 GHz 的頻率下運行的毫米波前端系統(tǒng)是必要的。然而,一個關鍵問題是如何以最佳方式連接這些天線和毫米波 IC。我們認為解決方案的關鍵部分是利用 AFSIW 技術。 不幸的是,這種波導很昂貴,而且很難集成到多層 PCB 或中介層中。 Imec 和 AT&S 合作應對這一挑戰(zhàn)。我們一起展示了一個集成前端,將 imec 的 140 GHz 雷達 IC 與 AT&S 開發(fā)的新穎封裝/模塊概念相結合。 PCB 集成 AFSIW 的演示是實現(xiàn)這一最終目標的重要突破。"
?
作為先進系統(tǒng)模塊概念的一部分,AT&S 和 imec 合作開發(fā)了 D 波段 AFSIW,其將實心銅側壁集成到多層 PCB 中,以防止信號泄漏并形成任意形狀的氣腔。這是 AFSIW 在 100 GHz 以上運行并集成到低成本、可大規(guī)模制造的 PCB 中的首次成功演示。 通過消除介電損耗,只留下導體損耗,新方法在 115 至 155 GHz 頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)了 0.07 至 0.08dB/mm 的損耗,與報道的平面 PCB 線路或 SIW 相比,減少了五倍 PCB 和內(nèi)插器。這些令人印象深刻的結果只是第一步,因為進一步的改進將在未來幾年繼續(xù)進一步降低損失。
?
AT&S 研發(fā)電子解決方案項目經(jīng)理 Erich Schlaffer表示:"Imec 的 140 GHz 雷達芯片和封裝設計專業(yè)知識為我們提供了重要的領先優(yōu)勢。 我們相信,我們的新封裝方法可用于為汽車應用創(chuàng)建高效、緊湊和高分辨率的 140 GHz 雷達模塊,從而使車輛越來越'意識到'車內(nèi)和周圍正在發(fā)生的事情,此外,這項技術將在 6G 移動網(wǎng)絡中發(fā)揮作用。"