为了回答有关高频技术下一步发展的紧迫问题，行业专家聚集在上周的IEEE 2023无线电和无线周上，参加了一个小组讨论会，回答研究人员和设计师在D波段发展道路上提出的紧迫问题。All About Circuits出席了此次活动，以覆盖该面板。

 

Representatives from semiconductor and measurement companies answered designer questions regarding their feelings toward D-band, and how their organizations may bring it into the mainstream.

半导体和测量公司的代表回答了工程师们关于他们对D波段的感受以及他们的组织如何将其纳入主流的问题。“关于电路的全部内容”图像

 

随着无线行业朝着越来越高的速度发展，D波段（110 GHz–170 GHz）提供更高带宽的潜力让行业对未来感到复杂。

该小组题为“D乐队之路充满善意”，由英国卡迪夫大学的Roberto Quaglia和意大利都灵理工大学的Vittorio Camarchia主持。

小组成员包括：

  • 克里斯·萨纳布里亚，Qorvo
  • Harris Moyer，人力资源部
  • David Danzilio，WIN半导体
  • OMMIC的雷米·勒布朗
  • Valeria Brunel Di Giacomo，麻省理工大学
  • Eduard Preisler，塔式半导体
  • Jon Martens，安立
  • Marcus DaSilva，国家仪器公司
  • Gerhard Schoenthal，弗吉尼亚州Diodes

一方面，测试设备制造商和半导体铸造厂朝着更高的频率发展将为设计师提供更多的频谱接入，但另一方面，>100 GHz技术的艰巨挑战让制造商重新评估自己的目标，以及对D波段的需求是否足以证明所需的研发工作是合理的。

本文对小组进行了总结，向读者提供了一些领先制造商和铸造厂关于D波段电子产品带来的独特挑战的最新信息，以及小组成员的观点。

 

D波段的独特挑战

Tower Semiconductor的Eduard Preisler在开场白中说：“我的意思是，你会得到一些150 GHz的增益。”随着频率的提高，构成微波社区支柱的技术突然变得过时，标准晶体管以增益的形式提供的更少。

 

The electromagnetic spectrum shows the location of the D-band, making it a major step up from the current state-of-the-art W-band electronics.

电磁波谱显示了D波段的位置，使其比目前最先进的W波段电子器件有了重大进步。图片由RadarTutorial提供

 

除了性能下降外，预计D波段技术未来的一个关键指标是功率密度。当电子器件变得更小时（尤其是在性能受到影响后），随着器件面积的缩小，耗散的功率可能会增加，从而导致功率密度迅速上升。

如果不加以解决，这可能会造成严重的设备故障，从而阻碍D波段电子设备的可靠性。弗吉尼亚Diodes的Gerhard Schoenthal说：“如果你不能把热量排出，那么就会有这些实际问题来帮助区分这项技术的发展方向。”

 

D乐队不是独唱的努力

根据被问到的人，有几个答案可以回答谁将是第一个进入D波段的人。随着具体应用的出现，这个答案会更加清晰，但有一点是肯定的：D波段的道路不会孤独。

在小组讨论的早期，Gerhard Schoenthal说：“随着测试和测量人员越来越好，这将使（半导体铸造厂）能够做得更多。模型以及测试和测量技术将共同发展。”

 

An example graph showing power density versus feature size highlights an expected problem for D-band electronics, as high temperatures impact reliability and performance.

显示功率密度与特征尺寸的示例图突出了D波段电子器件的预期问题，因为高温会影响可靠性和性能。图片由弗吉尼亚大学提供

 

无论哪个行业是“第一个”使用D波段频谱的行业，有意义的开发都需要铸造厂和T&M的共同努力，为设计师提供设计下一代无线设备的材料、套件和测量设备。

 

D波段的未来

正如WIN半导体公司的David Danzilio所强调的那样，设计师不应该指望很快就能获得D波段电子产品或测试设备。“D波段现在有业务吗？没有，但这会发生。”在目前的需求水平下，半导体和T&M公司都没有动力生产D波段设备，因为根本没有大的市场来证明大量的研发成本是合理的。

然而，随着无线技术的不断发展，看到原始频率增加之外的发展也将是一件有趣的事情。Gerhard Schoenthal回顾了一段时间，当时一个坚持较低频率但专注于优化通信协议的团队能够超越最新和最伟大的技术，为在高频电子设备之外进一步提高性能开辟了可能性。

对于每一项重大进步，都需要一种新的思维方式，虽然实现D波段的性能可能需要才华横溢的工程师，但也可能需要Roberto Quaglia所说的“勤奋、愚蠢的人”来帮助设计师跳出框框思考，从头开始，开创通信技术的新时代。