正文
同频全双工收发机
随着无线通讯技术的发展,各种应用对于带宽需求越来越高,频谱资源也显得越来越捉襟见肘。如何提高频谱资源的利用率?之前的FDM(频分复用)通讯协议往往需要给上行链路和下行链路分配不同的频段,那么有没有可能使用同一个频段同时做上行链路和下行链路,即全双工?如果使用全双工同频收发机,那么频谱资源利用率一下就翻倍了!
如果要做全双工的话,主要问题就是如何解决发射机(TX)和接收机(RX)互相干扰。TX的射频信号能量可以比RX接收到的能量高5-6个数量级,因此如果同时同频传输的话TX对RX的干扰问题不解决好RX这边一定就没法工作了。这个问题其实已经有不少人研究了很久,之前也有不同切入点的解决方案,例如UCLA
Ethan
Wang组的秦逝寒就利用时变传输线实现能很好地隔离TX/RX的全双工。另外的一条路则是利用较传统的射频系统(包括基于CMOS的射频电路以及标准的射频前端元件例如双工器)来实现全双工,这种方案往往使用电路系统,在RX链路合适的位置加入一个和TX干扰信号完全相反的信号来抵消TX的干扰。这条路主要先驱者是哥伦比亚大学的Prof.
Harish Krishnaswamy。2014年ISSCC,Prof.
Harish Krishnaswamy组的Jin
Zhou发表了他们组第一篇使用干扰抵消技术的论文,引发了半导体行业极大的兴趣,来自学术界和工业界的同行们基于这篇论文做了许多后续工作,而Krishnaswamy组自己也继续做了不少改进。而也正是Krishnaswamy组这几年在ISSCC连续发表关于全双工TRX的高质量论文今年的ISSCC才会有这样的一个session,而发表第一篇论文的Jin
Zhou也凭借着漂亮的工作顺利拿到了UIUC的教职。
今年该Session的三篇论文,分别来自于华盛顿大学(西雅图)的Tong
Zhang,哥伦比亚大学Krishnaswamy组的Negar
Reiskarimian和台湾清华大学的Yu-Hsien
Kao。两篇是工作在传统2GHz以下频段的射频收发机,另一篇则是10GHz
X-band的FMCW雷达。
毫米波/THz为主流接受
毫米波/太赫兹电路在前几年的ISSCC都有单独的session,但是今年却不再有单独的session。但是,并不是因为毫米波/THz电路不再受到青睐,而是这些电路被归到了TX
and RX Building Blocks的session中(Session
17)。可见,原本这些电路因为工作频率较高而不被认为是常规电路需要单独的session,而在经过多年的努力并被主流半导体电路社区接受后,毫米波/THz电路今年进入了一个常规的session。
来自日本的广岛大学的论文展示了载波在
300GHz
,数据率高达
105Gb
/
s
的
CMOS