2023 ISSCC V18：毫米波与亚太赫兹技术的无线通信与传感器阵列进展

在2023年的国际固态电路会议(IEEE ISSCC)上，Session 18的主题聚焦于毫米波（mmWave）和亚太赫兹（sub-THz）技术在无线通信和感知领域的最新进展。本研究论文标题为"AW-Band Transceiver Array with 2.4GHz LOS Synchronization Enabling Full Scalability for FMCW Radar"，由斯坦福大学的研究者 Jingzhi Zhang、Ajay Singhvi、Sherif S. Ahmed 和 Amin Arbabian 提出。 论文主要探讨了毫米波与亚太赫兹技术在下一代无线通信系统中的应用，特别是频率调制连续波（FMCW）雷达，这种技术因其高分辨率和多功能性而备受关注。论文背景部分概述了当前mmWave和sub-THz频段在无线通信中的重要性，以及它们在诸如建筑自动化（如运动检测、门禁系统和无接触开关）、手势识别和人员计数等应用场景中的潜在优势。 论文的核心内容集中在解决LOS（Line-of-Sight，直视线）同步问题上，这是实现大规模可扩展FMCW雷达的关键挑战。作者介绍了他们开发的一种新型2.4GHz本地振荡器（LO）生成器，该设计旨在提供稳定且精确的时钟同步，确保信号传输的准确性和可靠性。通过详细介绍LO生成器的实施细节，论文展示了如何解决传统同步技术在高频率范围内的复杂性。 此外，论文还着重介绍了W-Band（90-110GHz）收发器芯片的设计与实现，这是一个具有创新性的技术突破，它能够在保持性能的同时，支持大范围的频率操作。作者分享了测量结果，证明了他们的解决方案在实际应用中的效能和潜力，这有助于推动mmWave和sub-THz技术在工业和消费电子领域的实际部署。 最后，结论部分总结了研究的主要发现和对未来工作的展望，强调了这种2.4GHz LO同步技术对于实现毫米波和亚太赫兹频段无线通信的广阔前景的重要性，以及其在各种无线传感和定位应用中的深远影响。 这篇论文为业界提供了一种解决FMCW雷达系统扩展性问题的新方法，展示了毫米波和亚太赫兹技术在提升无线通信性能和智能化感知能力方面的关键作用。随着技术的不断进步和商用化，这些研究成果有望在未来的通信基础设施和智能设备中发挥重要作用。