最近召开的IEEE国际固态电路会议(IEEE ISSCC 2024年，imec成功展示了其最新开发的低功耗超宽带(UWB)接收器芯片。该芯片的亮点之一是其对Wi-Fi和5G以上信号的干扰阻力，是目前最先进的UWB设备的10倍。这一突破性的技术进步对于促进下一代UWB应用的开发和部署至关重要，尤其是在安全要求不断提高的今天。
想象一下，在汽车行业，儿童检测系统的可靠性和可用性对确保乘客安全至关重要；或者在制造环境中，UWB的精确定位功能可以确保机器人臂、AGV和其他自动化机械附近操作的人类工人的安全。这些应用程序场景要求UWB技术具有高可靠性和抗干扰性。
然而，随着无线通信技术的快速发展，分配给UWB通信的频谱通常跨越6到10 GHz频率范围)将面临来自其他无线技术的日益激烈的竞争。例如，最近批准的Wi-Fi 从5.925到7.125，6e技术可以使用 GHz频段运行，5G技术也在向6运行 GHz频段以上扩展。这使得UWB技术在与其他无线技术共存时面临着巨大的挑战。
imec开发了一种新型脉冲无线电，以应对这一挑战(IR) UWB接收器芯片。这个是22 nm FDSOI工艺实现的芯片为0.32 mm²有效面积是避免UWB与其他无线信号干扰的开创性解决方案。接收器具有-13 7.6.6.6 MW的功耗，表现出卓越的性能。
为了提高接收器的抗干扰能力，imec创新地将变压器耦合带式滤波器集成到UWB低噪声放大器前端的互补共栅极中。该设计使接收器在面对Wi-Fi和5g以上干扰时恢复能力提高了10倍。此外，通过多次电路设计优化，接收器在保持极低功耗的同时，实现了优异的抗干扰能力。
与现在的IEEE相比 802.15.4a与/z兼容的UWB设备相比，imec接收器在相同功耗下的运行时间延长了10倍，是研究论文中描述的两倍。由于imec在减少互调失真方面的专利实施，这种效率的提高显著提高了接收器在低功耗和低电源设计下的鲁棒性。
Christiannimec无线传感项目总监 “为了推动UWB接收器的应用落地，Bachmann说：“我们不仅使它符合现有的IEEEEEE， 802.15.4z标准也准备支持即将推出的IEEEEE标准.802.15.4ab标准。我们认为，这项研究和高影响力工业生态系统的基本合作是未来无线技术在各种用例中无缝共存的关键步骤。”
目前，imec正在通过研发合作伙伴关系和IP许可与整个UWB生态系统的工业合作伙伴密切合作。展望未来，imec将继续致力于保持UWB创新的前沿，并热情邀请更多的企业加入其UWB研发计划和广泛的合作伙伴网络。该措施有望为下一代UWB应用的发展注入新的活力，促进无线通信技术的持续进步。