Добавить новость
News in English

Новости сегодня на DirectAdvert

Новости сегодня от Adwile

Tapping into the 300 GHz Band with an Innovative CMOS Transmitter

Tapping into the 300 GHz Band with an Innovative CMOS Transmitter

New phased-array transmitter design overcomes common problems of CMOS technology in the 300 GHz band, as reported by scientists from Tokyo Tech. Thanks to its remarkable area efficiency, low power consumption, and high data rate, the proposed transmitter could pave the way to many technological applications in the 300 GHz band, including body and cell monitoring, radar, 6G wireless communications, and terahertz sensors.

Today, most frequencies above the 250 GHz mark remain unallocated. Accordingly, many researchers are developing 300 GHz transmitters/receivers to capitalize on the low atmospheric absorption at these frequencies, as well as the potential for extremely high data rates that comes with it.

However, high-frequency electromagnetic waves become weaker at a fast pace when travelling through free space. To combat this problem, transmitters must compensate by achieving a large effective radiated power. While some interesting solutions have been proposed over the past few years, no 300 GHz-band transmitter manufactured via conventional CMOS processes has simultaneously realized high output power and small chip size.

Now, a research team led by Professor Kenichi Okada from Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) and NTT Corporation (Headquarters: Chiyoda-ku, Tokyo; President & CEO: Akira Shimada; "NTT") have recently developed a 300 GHz-band transmitter that solves these issues through several key innovations. Their work will be presented in the 2024 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC).

The proposed solution is a phased-array transmitter composed of 64 radiating elements, which are arranged in 16 integrated circuits with four antennas each. Since the elements are arranged in three dimensions by stacking printed circuit boards (PCBs), this transmitter supports 2D beam steering. Simply put, the transmitted power can be aimed both vertically and horizontally, allowing for fast beam steering and tracking receivers efficiently. Notably, the antennas used are Vivaldi antennas, which can be implemented directly on-chip and have a suitable shape and emission profile for high frequencies.

Figure 1 Chip die micrograph The proposed transmitter chip could pave the way for enhanced body and cell monitoring, radar, 6G wireless communications, and terahertz sensors.

Figure 1. Chip die micrograph

The proposed transmitter chip could pave the way for enhanced body and cell monitoring, radar, 6G wireless communications, and terahertz sensors.

Figure 2 Compact phased-array transmitter with on-chip antennas Thanks to a highly optimized circuit topology and layout, the proposed transmitter chips can be arranged into a 64-element array occupying a minuscule volume.

Figure 2. Compact phased-array transmitter with on-chip antennas

Thanks to a highly optimized circuit topology and layout, the proposed transmitter chips can be arranged into a 64-element array occupying a minuscule volume.

An important feature of the proposed transmitter is its power amplifier (PA)-last architecture. By placing the amplification stage right before the antennas, the system only needs to amplify signals that have already been conditioned and processed. This leads to higher efficiency and better amplifier performance.

The researchers also addressed a few common problems that arise with conventional transistor layouts in CMOS processes, namely high gate resistance and large parasitic capacitances. They optimized their layout by adding additional drain paths and vias and by altering the geometry and element placing between metal layers. "Compared to the standard transistor layout, the parasitic resistance and capacitances in the proposed transistor layout are all mitigated," remarks Prof. Okada. "In turn, the transistor-gain corner frequency, which is the point where the transistor's amplification starts to decrease at higher frequencies, was increased from 250 to 300 GHz."

On top of these innovations, the team designed and implemented a multi-stage 300 GHz power amplifier to be used with each antenna. Thanks to excellent impedance matching between stages, the amplifiers demonstrated outstanding performance, as Prof. Okada highlights: "The proposed power amplifiers achieved a gain higher than 20 dB from 237 to 267 GHz, with a sharp cut-off frequency to suppress out-of-band undesired signals." The proposed amplifier also achieves a noise figure of 15 dB which was evaluated by the noise measurement system in 300-GHz band.

The researchers tested their design through both simulations and experiments, obtaining very promising results. Remarkably, the proposed transmitter achieved a data rate of 108 Gb/s in on-PCB probe measurements, which is substantially higher than other state-of-the-art 300 GHz-band transmitters.

Moreover, the transmitter also displayed remarkable area efficiency compared to other CMOS-based designs alongside low power consumption, highlighting its potential for miniaturized and power-constrained applications. Some notable use cases are sixth-generation (6G) wireless communications, high-resolution terahertz sensors, and human body and cell monitoring.

Make sure to stay tuned for future technological developments in the 300 GHz band!

Reference

Conference :
Session :
Session 24 – D-Band/Sub-THz Transmitters and Sensors (February 21, 10:55AM, PST, local time)
Session Title :
A 236-to-266GHz 4-Element Amplifier-Last Phased-Array Transmitter in 65nm CMOS
Authors :
Chun Wang1, Hans Herdian1, Wenbin Zheng1, Chenxin Liu1, Jill Mayeda1, Yuxuan Liu1, Olivia Angel Yong1, Wenqian Wang1, Yuncheng Zhang1, Carrel da Gomez1, Abanob Shehata1, Sena Kato1, Ibrahim Abdo2, Teruo Jyo2, Hiroshi Hamada2, Hiroyuki Takahashi2, Hiroyuki Sakai1, Atsushi Shirane1, and Kenichi Okada1
Affiliations :
1Tokyo Institute of Technology, Japan
2Nippon Telegraph and Telephone, Japan

School of Engineering

School of Engineering
—Creating New Industries and Advancing Civilization—

Information on School of Engineering inaugurated in April 2016

School of Engineering

Schools, Departments, and Institute for Liberal Artsouter

Further Information

Professor Kenichi Okada

School of Engineering, Tokyo Institute of Technology

Email okada@ee.e.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-3764

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975

Читайте на 123ru.net

Другие проекты от 123ru.net



Архангельск

Express: АПЛ «Архангельск» представляет большую угрозу инфраструктуре НАТО



Здоровье

Волосы не выпадают, они стали гуще, а на лице разгладились морщины. Затрачивать можно 5 минут на массаж затылка, лба и головы




Українські новини

Монтаж димоходів та вентиляційних систем у Києві



Новости 24 часа

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.



Game News

Для Summoners Kingdom: Goddess проходит пробный запуск на Android



Москва

ЭКСПЕРТ АНАТОЛИЙ ГОЛОД ПРЕДЛАГАЕТ СЕНСАЦИОННО УЛУЧШИТЬ НАЛОГОВУЮ СФЕРУ!



News Every Day

'Hum bhi insaan hain': Pakistan allrounder Imad urges calm



Авто

Hyundai привозит в Россию старый добрый седан по цене LADA Vesta



Москва

Стоматолог Шелудкова рассказала, что взять с собой в отпуск для ухода за зубами



Антонио Вивальди

Вивальди под небом



Москва

В Казани благоустроят рекордное число парков благодаря Играм и саммиту БРИКС



WTA

Саснович победила на старте квалификации турнира WTA-500 в Берлине



Москва

Московский аэропорт Домодедово и Всероссийское общество инвалидов заключили соглашение о сотрудничестве



Александр Волков

Театр и Цирк, Культура и Концерт, Россия и Дети: «Волшебные башмачки Элли» - эта постановка создана по мотивам знаменитой сказки Александра Волкова «Волшебник Изумрудного города»



Симферополь

В Симферополе пройдёт спектакль-акция «Подаренная жизнь»



Москва

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.



Москва

Собянин прибыл в Китай с рабочим визитом



Москва

За прошедшую неделю подмосковные росгвардейцы обеспечили безопасность более 200 мероприятий



103news.com — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Вашего города — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 103news.com.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Вашего города или других населённых пунктов Вашего региона мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Вашем городе можно самостоятельно через форму.

Другие популярные новости дня сегодня


Новости 24/7 Все города России





Топ 10 новостей последнего часа




Новости России

Устроивших поножовщину на дороге в Одинцово задержали в Белоруссии

Роспотребнадзор выявил поставщиков продукции, вызвавшей ботулизм

Инвестиции в будущее – новый жилой комплекс Riga Hills

В Дубне сотрудники Росгвардии помогли утиному семейству перейти оживленную трассу


Москва

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области выплатило единовременное пособие при передаче ребенка на воспитание в семью 474 семьям региона






Rss.plus

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Отделение СФР по Москве и Московской области выплатило единовременное пособие при передаче ребенка на воспитание в семью 474 семьям региона

В Дубне сотрудники Росгвардии помогли утиному семейству перейти оживленную трассу

«ЯРКО» провела развлекательную программу на фестивале «Крутая песочница»

СЕНСАЦИОННЫЙ ДОКЛАД ПРО ДЕЛО СКРИПАЛЕЙ, САФРОНОВА, ГОЛУНОВА.

Moscow.media
Москва

Собянин прибыл в Китай с рабочим визитом



103news.comмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. 103news.com — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости

Концерт

Театр и Цирк, Культура и Концерт, Россия и Дети: «Волшебные башмачки Элли» - эта постановка создана по мотивам знаменитой сказки Александра Волкова «Волшебник Изумрудного города»




Спорт в России и мире

Алексей Смирнов – актер, которого, надеюсь, еще не забыли

Красногорск первым встретил участников международного супермарафона Москва-Минск

В УФСИН России по Республике Дагестан прошли лично-командные соревнования по легкой атлетике

Резидент «Инсайт Люди» Дмитрий Зубов установил мировой рекорд по чеканке мяча


Кирилл Скачков

Кирилл Скачков из Новокузнецка стал победителем Игр стран БРИКС-2024



Новости Крыма на Sevpoisk.ru


Українські новини

Відомий аграрій Кормишкін, складає свої депутатські повноваження



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России