UWB-mottakerbrikke med 10 ganger mer motstand mot Wi-Fi- og 5G-interferens

Imecs krets er et stort skritt fremover i utvikling og distribusjon neste generasjons UWB-applikasjoner, som blir stadig mer sikkerhetskritisk, heter det.

Tenk på systemer for registrering av barn tilstedeværelse i bilindustrien, hvor pålitelighet og sikker tilgjengelighet er overordnet, eller produksjonsmiljøer, der UWB-ens lokaliseringsevner kan trygge sikkerheten til mennesker som opererer i nærheten av robotarmer, AGV-er og andre automatiserte maskiner.

I de kommende månedene og årene vil spekteret avsatt til ultrabredbåndskommunikasjon (som vanligvis strekker seg over 6 til 10 GHz frekvensområde) møte økende konkurranse fra andre trådløse teknologier som ser på de samme frekvensene for å utvide rekkevidden. Den nylige godkjenningen av Wi-Fi 6e, for eksempel, posisjonerer den til å operere i båndet 5,925 til 7,125 GHz. 5G-teknologier utvides også til det øvre 6GHz-båndet – gitt at deres eksisterende frekvensområder er på vei til å gå tomme.

For UWB-industrien krever dette proaktive tiltak, spesielt ettersom UWB-teknologi går utover (tradisjonell) sikre nøkkelfri adgangsapplikasjoner til bil- og industriautomasjonsfunksjoner. Det er med andre ord et økende behov for løsninger som gjør at UWB og andre trådløse teknologier må sameksistere sømløst i samme frekvensbånd.

Imecs nye impulsradio (IR) UWB-mottakerbrikke – implementert i en 22nm FDSOI-prosess, og med et kompakt aktivt areal på 0,32 mm² – skal skille seg ut som en banebrytende løsning for å unngå interferens mellom UWB og andre trådløse signaler.

For å forbedre mottakerens blokkeringsytelse, er en transformatorkoblet båndpassfilter (BPF) integrert i den komplementære fellesport (CCG) trinnet i UWB frontende lavstøyforsterkeren (LNA). imecs mottaker har demonstrert enblokkeringsmotstand på -13dBm, noe som gjør den ti ganger mer motstandsdyktig mot Wi-Fi- og 5G-forstyrrelser sammenlignet med eksisterende løsninger.

Dessuten gjør flere kretsdesignoptimaliseringer det mulig for mottakeren oppnå interferensmotstanden ved lavest mulig effektforbruk (7,6mW). Denne effektiviteten gjør at mottakerens analoge front-end (AFE) kan operere ti ganger lenger på samme batteriforsyning sammenlignet med gjeldende IEEE 802.15.4a/z-kompatible UWB-kretser, og to ganger så lenge som beskrevet i nyere forskningsartikler.

Imec samarbeider med industrielle partnere på tvers av UWB-økosystemet gjennom FoU-partnerskap og IP-lisensiering.