持续大容量数据需求年年显着增加,在一个持续的竞赛中,技术和应用开发者已经采用越来越宽的带宽,首先是语音,然后是数据,最显着的还有视频都在驱动这样的需求。这个需求最明显的是在移动通信技术从AMPS到3G的升级,如今4G首次展示的容量是瞄准百万的智能手机和手持设备及其丰富的应用。同样明显的是家庭WiFi已经从1到54Mbps成功过度,现在正在推进数百兆的IEEE 802.11n和802.11ac.在技术开发中满足数据容量的需求方面,首要考虑的是可用频谱。例如OFDM,MIMO,更高阶的调制和更小蜂窝的应用,都是在一个给定的频谱数量内有效的增加数据速率和数据容量的一种方式。
很多重要的开发开始
60GHz无线收发芯片组在通信与网络领域扮演着至关重要的角色,它们是为了满足日益增长的大容量数据传输需求而研发的。随着移动通信技术从最初的AMPS演进到3G、4G,并且现在正迈向5G,数据传输速率和容量的需求一直在显著提升。这种需求的驱动力主要来自语音、数据,尤其是视频应用的普及。家庭WiFi技术的发展也见证了这一趋势,从1Mbps发展到54Mbps,再到现在的IEEE 802.11n和802.11ac,速度已经提升至数百兆比特每秒。
在应对数据容量需求的技术创新中,提高频谱效率成为关键。OFDM(正交频分复用)、MIMO(多输入多输出)技术、更高阶的调制方式,以及更小的蜂窝网络结构,都是在有限的频谱资源中提升数据速率和容量的有效手段。此外,57-64GHz频段的使用也是重要突破,因为它提供了更宽的带宽,适合短距离高速数据传输应用。
Hittite公司的HMC6000/6001芯片组是60GHz通信解决方案的一个实例,它解决了毫米波频率下的技术难题,能实现数Gbps的高速连接。这些芯片组适用于各种应用场景,如点对点的无线回程连接,室内高速数据传输(如替代有线电缆、坞站连接),以及高清视频传输等。60GHz频段的宽带和高带内EIRP特性,结合其在长距离传播时的衰减特性,使其特别适合需要高数据容量的短距离应用。
标准化工作也在推动60GHz技术的发展,包括IEEE 802.11.ad和802.11.15.3c标准,以及无线HD和WiGig联盟的倡议。Hittite作为WiGig的赞助会员,通过高集成度的芯片设计,将标准基带信号直接转换到60GHz,简化了高频组件和PCB上的互连设计,降低了成本和复杂性。
HMC6000发射机和HMC6001接收机是这两款芯片的核心部分。HMC6000发射机具备模拟IQ基带信号上变频功能,可以调整到57GHz到64GHz的ISM波段,并提供可调增益以实现高输出功率。HMC6001接收机则负责将60GHz信号转换为基带IQ信号,并包含噪声过滤和增益控制功能,以确保接收端的性能。
60GHz频率下的相噪问题是一个挑战,但通过优化设计,如HMC6000和HMC6001的相噪性能,可以满足高阶调制(如16QAM)的要求。同时,Hittite还提供了带有内置或外部天线的解决方案,方便客户将60GHz技术集成到他们的产品设计中。
60GHz无线收发芯片组的出现,不仅提升了通信系统的数据传输能力,还推动了无线技术在高速连接、智能家居、多媒体应用等方面的革新,为未来的通信网络奠定了坚实的基础。