加州大学圣迭戈分校工程师开发出了世界上最复杂的硅“相控阵”芯片，或称无线电频率集成电路。该研究得到了美国国防部高等研究计划局的资助，有望用于美国国防卫星通信和雷达系统。此外，芯片设计中的创新技术很可能将得到广泛的商业应用，比如电视直播汽车系统和新的无线高速数据转换方式。

 

该项目的负责人，加州大学圣迭戈分校雅格布学院电机工程教授加百利·勒比兹说：“这是第一种传输频率为30-50 GHz的16元相控阵天线芯片。该芯片大小仅为3.2Ⅹ2.6平方毫米，其元件间的一致性和低耦合性，以及其低耗电性和极为小巧的尺寸，都是前所未有的。作为一个完整的系统，它创造了很多第一。”

 

完成芯片开发工作的是加州大学圣迭戈分校电气与计算机工程系研究生康金光（Kwang-Jin Koh）和詹森·梅。严格地说，这种芯片其实是一部灵巧型Q波段4x4阵列发射机。勒比兹介绍称：“我们制造的芯片具有发射和接收功能。”

 

国防部高等研究计划局官员在声明中写道：“这种可发出波束的紧凑型芯片在尺寸上、重量上、性能上和造价上均实现了突破，将有助于打造下一代相控阵毫米波军用传感器和通信系统。”

 

勒比兹说：“为了让我们能够把所有元件集成在一个单一的硅芯片上，国防部高等研究计划局为我们提供了资助。就大规模量产而言，该芯片的造价仅为几美元。显然，它只是一部发射机。你仍然需要一部接收机，但这并不难，我们只需要以相同的设计方法来制造接收机就可以了。我们的工作解决了相控阵中最为昂贵的问题，比如16：1 分配器、移相器、振幅控制器以及信道间的一致性和绝缘性。”

 

该芯片还带有相控阵全数字控制所必需的CMOS数字电路。芯片的制造使用了商用Jazz SBC18HX制作工艺，从而首次大幅降低了相控阵制造的复杂性。该芯片适用于频率范围为40至50 GHz的Q波段国防卫星通信频率。

 

勒比兹说：“如果你采用相同的设计并把频率范围调整为24或60GHz，你就可以用它来进行商业地面通信”。勒比兹教授还是另一个研发计划的领导人，该计划由英特尔公司和加州大学“发现”奖提供资助，旨在研制一种可以植入笔记本电脑并充当高速数据传输工具的CMOS相控阵芯片。

 

这项由英特尔公司提供资助的计划将由勒比兹、拉里·拉尔逊和伊恩·高尔顿合作完成，他们都是加州大学圣迭戈分校雅格布学院的电机工程教授。其中，拉尔逊是电气与计算机工程系的系主任。

 

勒比兹说：“如果你想下载一个大型电影文件，一个基站可以发现并确定你的位置，然后把波束指引到你的接收芯片上。这将实现数千亿字节的数据传输率，而且既不用连接电缆，也不用遵守无线光学数据传输的排列要求。”勒比兹认为不出三年这种系统就可以成为现实。

 

英文原文链接参见：http://www.physorg.com/news112975292.html