אבן דרך בבניית מערך משולב ממוזער של מקלטים-משדרים הכולל את כל הרכיבים לתקשורת בגל ברוחב מילימטר
מדענים ביבמ השיגו אבן דרך בבניית מערך משולב ממוזער של מקלטים-משדרים הכולל את כל הרכיבים לתקשורת בגל ברוחב מילימטר, הנדרשים הן לתעבורת נתונים מהירה והן ליישומי הדמיה באמצעות רדאר, בהפרדה גבוהה. המעגל המשולב שהוצג על ידי יבמ מתמודד עם צווארי בקבוק האופייניים לתקשורת נתונים, ומאפשר למזער מערכת הדמיה באמצעות רדאר למימדים של מחשב נייד טיפוסי.
שילוב יכולות עבודה מתקדמות בתדרי רדיו מהווה מנוע מרכזי לצמיחת היכולות של מכשירים ניידים ולתחכום יישומים הפועלים עליהם. רוחב פס של מילימטר מאפשר לתמוך בתקשורת אלחוטית בקצבים של גיגה-ביט לשניה, ומרחיב משמעותית את אפשרויות העבודה בסביבה ניידת, הקמת תשתיות תקשורת סלולארית בתאי-תקשורת קטנים, ופריסת רשתות תקשורת משופרות במרכזי עיבוד נתונים.
טווח התדרים של המעגלים המשולבים החדשים מתאים ליישומי רדאר והדמיית רדאר בהפרדה גבוהה, בזכות אורך הגל הקצר, הדעיכה הנמוכה יחסית בתנאים אטמוספריים רגילים, וכושר החדירה בערימות הריסות ופסולת. הטכנולוגיה החדשה של יבמ מאפשרת למזער את מערכות הרדאר, ולתת בידי טייסים כלי חדש המסוגל לחדור דרך מסך ערפל, אבק ומכשולים אחרים המפריעים לראייה.
המשדר-מקלט החדש שנבנה ביבמ מציג את הרמה הגבוהה ביותר של שילוב רכיבים שהושגה עד עתה בפתרונות מבוססי סיליקון ליישומים בתדר מילימטרי. הצגתו נחשבת לצעד חיוני בדרך לבניית מערכות עתידיות שיציעו טווח מידרוג גמיש, נפח קטן, ומחיר נמוך.
המשדר-מקלט החדש פועל בטווח התדרים 90-94 גיגה-הרץ, ומיושם כיחידה המשלבת ארבעה מעגלים ו- 64 אנטנות בעלות קיטוב כפול. אריזת חבילות כאלה זו בצד זו על גבי מעגל מודפס אחד, מאפשרת לבנות מערך רכיבים תוך שמירה על ריווח קבוע בין רכיבי האנטנות. יכולת יצירת קרן הרדאר נולדת בזכות מאות יחידות האנטנה, המאפשרות ליישומי תקשורת והדמייה באמצעות רדאר לכסות טווח הנאמד בקילומטרים.
כל אחת מארבע יחידות המעגלים משלבת 32 רכיבי מקלט ו- 16 רכיבי שידור המייצרות פלט כפול – על מנת לתמוך ב- 16 אנטנות. המערכת תומכת בריבוי אופני פעילות, ובכלל זה קליטה סימולטנית של פולריזציה אופקית או אנכית. תהליך הייצור מבוסס על טכנולוגיית סיליקון גרמניום מתקדמת של יבמ לבניית מוליכים למחצה, המאפשרת לכלול ולשלב במעגל גם סינתזה של תדרים והמרת תדרים, כמו גם שליטה ובקרה דיגיטאלית.
הפתרון המשולב כולו, לרבות אנטנות, מארז, יחידות מקלט ומשדר, דחוס למימדים קטנים מאלה של מטבע בן שקל בודד.
מפעילי רשתות תקשורת ניידות כבבר החלו לנסות להקל על עומסי הרשת באמצעות שימוש בתקשורת בטווח תדרים E-Band, המוקצה על ידי ה- FCC ליישומי תקשורת מנקודה לנקודה. טווח התדרים 71-76 GHz, 81-86 GHz ו- 92-95 GHz מאפשר העברת נתונים אלחוטית בקצבים מהירים במיוחד. הדעיכה האטמוספרית של אותות רדיו בטווחי התדרים האלה נמוכה יחסית, באופן ההופך אותם מתאימים במיוחד למשימות תקשורת ארוכת טווח.
פתרונות E-band שהיו זמינים עד עתה דרשו מספר גדול של שבבים, ואנטנות בכוונון מכאני. מערך השבבים החדש של יבמ מאפשר לשלוט בקרן השידור באמצעות אלקטרוניקה בלבד, ומציע רוחב פס התומך בתקשורת בקצבים של גיגה-ביט לשניה, לטווחים של קילומטרים.
גלים מילימטריים פועלים בטווח הספקטרום האלקטרו-מגנטי שבין 30-300 גיגה-הרץ – פי עשרה עד פי מאה מהתדרים המשמשים כיום לתקשורת סלולארית וליישומי Wi-Fi. תדרי 90-94 מתאימים במיוחד להדמייה באמצעות רדאר, לטווח קצר או ארוך, בהפרדה גבוהה. הפרעות מזג אוויר, פסולת מפולות ומכשולים אחרים מציבים טייסים המנסים לראות דרכם אל מול תמונה בלתי ברורה. התמיכה בקיטוב של שתי אנטנות, תוך הגדלה מינימאלית של המכשיר כולו, מציעה יתרון נוסף בניווט דרך ערפל או סופות גשמים.
יבמ חשפה את המערכת החדשה בכנס IEEE למעגלים משולבים בעולם הרדיו, שנערך השבוע בסיאטל.
