美国加州大学的研究团队近日在无线通信领域取得重大突破,成功开发出一款支持140GHz超高频段的Wi-Fi芯片。该芯片通过融合数字与模拟信号处理技术,实现了每秒120Gbps的传输速率,相当于每秒可传输15GB数据,这一性能远超当前主流无线技术标准。
传统无线通信技术正面临性能瓶颈。目前市场上最快的Wi-Fi 7理论传输上限为30Gbps,而5G毫米波技术的峰值速率仅为5Gbps。研究团队指出,随着数据传输速率呈指数级增长,传统芯片架构的能耗问题愈发突出,电池续航和设备发热已成为制约技术发展的关键因素。
研究负责人Payam Heydari教授带领团队针对高频通信的能耗难题展开攻关。在信号发射端,团队创新性地开发了RF-64QAM技术,通过部署三个同步子发射器直接在射频域构建信号,成功绕过传统数模转换器(DAC)的能耗瓶颈。这项技术使芯片在高速传输数据时仍能保持高效能,有效避免了设备过热问题。
接收端同样实现技术突破。研究团队提出的分层模拟解调技术,通过在模拟域对信号进行分层解析,在数字化处理前剥离复杂信号层。这种处理方式显著降低了功耗,仅需传统方案所需功率的极小部分即可完成数据提取,为超高频通信的实用化扫清了障碍。
制造工艺方面,研究团队采用22nm制程成功制备接收器芯片。实测数据显示,该芯片在140GHz频段工作时的功耗仅为230mW,同时展现出良好的量产可行性。这项成果不仅为6G通信技术发展提供了关键支撑,也为物联网、虚拟现实等需要超高速数据传输的领域开辟了新路径。










