Исследователи из Исследовательского центра наноэлектроники Imec, совместно с учеными из Брюссельского свободного университета (Vrije Universiteit Brussel), Бельгия, разработали первый в мире передатчик радарной системы, работающей на частоте 79 ГГц, который изготовлен по традиционной 28-нанометровой CMOS-технологии. Этот передатчик, имеющий выходную мощность 10 dBm (10.0 мВт), является основным компонентом будущих полных систем радар-на-чипе, которые могут использоваться в области автомобильной электроники, в системах «умный дом» и во множестве других устройств, нуждающихся в восприятии окружающей их среды.
Радарные системы, работающие в миллиметровом диапазоне электромагнитных волн, могут обеспечить разрешающую способность менее 10 сантиметров при угле охвата в 10 угловых градусов. Обладая такими характеристиками, эти системы могут быть использованы в системах управления нового поколения автомобилей-роботов и в системах помощи водителям. Эти системы работают в сложных метеорологических условиях, в тумане, при дожде, при сильной запыленности, в условиях, перед которыми пасуют большинство систем, основанных на лазерах и камерах.
Для получения высокой разрешающей способности и широкого угла охвата такие системы должны иметь достаточно высокую мощность несущей частоты и широкую полосу пропускания. Понятно, что вышеупомянутые характеристики радарной системы и требования миниатюризации вынуждают разработчиков радарных систем идти на компромисс, одним из которых является отказ от использования внешних специализированных излучающих и приемных антенн.
Но исследователям Imec удалось найти самое оптимальное компромиссное решение. Благодаря уникальной конфигурации передающей антенны, изготовленной прямо на печатной плате, передатчик способен обеспечить достаточно высокую выходную мощность при напряжении питания всего в 0.9 В и потребляемой мощности в 121 мВт. Ширина полосы работы радара составляет 4 ГГц, а использование специального вида фазовой модуляции гарантирует высокую помехоустойчивость и стабильность работы устройства в самых неблагоприятных условиях окружающей среды.
Но узел передатчика не является законченной радарной системой, поэтому исследователи Imec к концу 2014 года планируют закончить разработку приемного узла и комбинированного антенного модуля. Все эти элементы, интегрированные с усилителями сигналов, аналогово-цифровыми преобразователями и цифровой дискретной логики, станут базой законченной радарной системы-на-чипе, которую можно будет встраивать в любую портативную электронику, в том числе и в смартфоны, если в этом возникнет необходимость.
