
802.11ad标准被IEEE所接纳已经有好几年时间了,当时其史无前例地使用了超高频段——60GHz,为了实现这么高频信号传输,各大厂商都是花了很大精力去研究信号收发问题,不过超高频带来的另一个好处就是能容纳的带宽几乎是最先进的802.11ac的两倍,为一些4K超高清源码传输、无线VR提供了可能性。不过802.11ad在实际应用上确实不佳,由于使用了极高频,在自由空间传播的距离非常有限,必须小于5米,而且穿墙能力几乎没有,应用空间备受限制。

为架构下一代高速无线网络做贡献,村田推出毫米波(60GHz)RF天线模块

株式会社村田制作所将可进行架构下一代高速无线网络所需的大容量通信的毫米波(60GHz*1)RF天线模块(以下简称本产品)商品化,并开始进行量产。
1.研发背景
随着超高分辨率(HD、4K)视频、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)等互联网内容的大容量化,互联网通信的高速化需求日益高涨。用有线网络覆盖大范围地区需要大量的电缆和人工,架构和维护管理的成本是个课题。本产品符合毫米波无线局域网标准IEEE802.11ad*2,为架构使用60GHz频带的频率的下一代高速无线网络做出贡献。
另外,还通过使用本公司独自研发的LTCC*3,研发了具有稳定的通信质量和高耐热、高耐湿性、适合在通信公司的基站等户外使用的RF天线模块。
本产品有望用于包括下一代无线通信5G的手机的基站间通信、Wi-Fi热点间通信、智能城市的无线通信网等范围广泛的用途。
2.本产品的特点
本产品的特点如下所示。
- 符合无线局域网标准IEEE802.11ad,实现了平均1个波道*4最大4.62Gbps的通信
- 通过独自研发的可提供60GHz频带高精度通信的LTCC基板,优化天线的波束赋形。除了利用模块单体的通信之外,通过组合使用多个模块,还可以延长通信距离,在户外无线连接相隔几百米的基站,进行数Gbps的通信
- 因为LTCC基板具有高耐热性和低吸湿性,实现了在户外基站的环境下也可使用的可靠性
- 利用LTCC具有的低损耗材料特性,实现了IC与天线之间传输线路的低损耗设计的高效天线模块
- 通过将RFIC和天线模块化,无需新毫米波RF电路设计,可以削减网络设备研发人工成本
3.今后的展开
本公司还将正在推进为实现更高速的无线局域网的标准化作业的标准(IEEE802.11ay*5)和下一代移动通信标准5G的实用化也纳入视野,研发各种通信模块产品,为架构下一代网络做贡献。
1.设置基站时其中之一无需无线电台许可的频带 2.使用60GHz高频带,实现高速通信的下一代无线通信标准之一 3.Low Temperature Co‐fired Ceramics的缩写:在1000℃以下烧成的陶瓷 4.传输无线通信的频带 *5. IEEE802.11ad的后继下一代高速通信标准
采用双层矩形贴片加一对切角和2个缝隙的结构设计圆极化单元,并将其应用于X波段64单元高增益圆极化微带阵列天线.传统设计中,多层寄生微带阵列天线使用柔性基板制作,引起加工精度的问题及基板间空气层的存在,使阵列天线的圆极化特性及阻抗匹配与仿真结果相差较大.该文采用低温共烧陶瓷(LTCC)材料设计了应用于X波段的64单元双层圆极化微带阵列天线.实验结果表明,64单元阵列天线增益达到22.03dBi,S11-10dB的相对阻抗带宽达到6.36%,天线具有良好的圆极化和阻抗匹配特性.从而验证了在研制微带阵列天线方面LTCC技术可很好地得到应用.
本文基于GaN MMIC工艺,分别提出了缝隙耦合寄生贴片和微带线耦合寄生贴片的方法,来同时改善60GHz微带贴片天线带宽和增益.另外,提出小尺寸的加载U型槽和短路支节的微带贴片天线单元,并将其与低损耗的串馈网络结合,设计了高性能的2×4的串馈微带天线阵列.该阵列的10-dB阻抗带宽为10.5%,在59.5GHz获得最大增益,为7.3dBi.与同样面积的并馈天线阵列相比,增益提高了1.4dB.
IWR6843ISK 是一款基于 IWR6843 器件的易用型 60GHz 毫米波传感器评估套件,并带有远距离天线。IWR6843ISK 可用于评估 IWR6843 和 IWR6443 器件。该板可访问点云数据并通过 USB 接口供电。
此套件配备有毫米波工具和软件,其中包括 mmWave Studio (MMWAVE-STUDIO) 和毫米波软件开发套件 (MMWAVE-SDK)。
可以使用附加板来启用其他功能。例如,DCA1000EVM 支持通过 LVDS 接口访问传感器的原始数据。MMWAVEICBOOST 支持通过 TI 的 CCS 实现软件开发和跟踪功能。
与 MMWAVEICBOOST 配合使用的 IWR6843ISK 可以与 MCU LaunchPad™ 开发套件生态系统相连接。
特性
60GHz 至 64GHz 毫米波传感器
4 根接收 (RX) 天线、3 根发射 (TX) 天线,带有 120° 方位角视野 (FoV) 和 30° 仰角 FoV
直接与 MMWAVEICBOOST 和 DCA1000 连接
支持具有 60 个引脚的高速接口,用于主机控制接口
用于监控功耗的板载功能