Duy Tan University

Các nhà sản xuất Nhật Bản đang tập trung phát triển chip truyền tải sóng điện từ mmW (millimeter-wave) với tần số radio 60GHz. Cả ba đều hy vọng sẽ tạo nên một bộ thu phát siêu nhỏ có thể tích hợp vào ăng-ten để sử dụng trong các thiết bị điện tử dân dụng. Sản phầm đầu tiên dự tính sẽ cho ra mắt vào nửa cuối năm nay.

(a) Mô đun truyền tải sóng mmW tích hợp VCO, LNA, v.v... của Hitachi;
(b) Chip đơn truyền tải tín hiệu radio mô phỏng của Toshiba;
(c) Mô đun truyền tải sóng mmW mô phỏng của Panasonic

mmW là loại sóng có băng tần cao từ 30 đến 300GHz với bước sóng từ 1 đến 10mm và thực tế có thể sử dụng băng thông rộng hơn đến 7GHz. Do đó, sóng này có khả năng truyền tải dữ liệu tốc độ cao với đơn vị Gbit/s. Gần đây, Ủy ban tiêu chuẩn LAN/MAN IEEE802 cũng vừa ban hành chuẩn IEEE802.15.3c cho giao tiếp tốc độ cao qua sóng mmW. Và ngoài ra, một chuẩn khác là WirelessHD cũng đang được Panasonic phát triển.

Bảng so sánh tốc độ truyền tải và tiêu hao năng lượng của các giao tiếp

Nhưng cho đến thời điểm hiên tại, các nhà sản xuất Nhật Bản vẫn chưa thực sự chủ động trong việc phát triển loại chip truyền tải sóng mmW này. Tiềm năng thị trường vẫn là câu hỏi lớn nên các nhà sản xuất vẫn khá rụt rè trong những bước đi tiếp theo. Tuy nhiên, xu hướng công nghệ đang dần thay đổi với sự xuất hiện của các thiết bị nghe nhìn hổ trợ giao tiếp mmW cùng các thiết bị tích hợp chuẩn WirelessHD vừa được phát hành bởi Panasonic, LG, v.v... Do đó, dự đoán với hàng loạt dự án đầu tư vào công nghệ truyền tải dữ liệu Gbit/s, thị trường sẽ được mở rộng hơn trong thời gian tới.

Truyền tải hình ảnh chất lượng HD qua giao tiếp không dây:

Hitachi dự định sẽ sử dụng sóng mmW để truyền tải phim HD theo giao thức luồng giữa các thiết bị nghe nhìn chẳng hạn như giữa TV màn hình phẳng và đĩa Blu-ray. Theo Masaki Noda, giám đốc nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm thiết bị điện tử tiêu dùng cho hay: "Hiện tại có rất ít sản phẩm sử dụng sóng radio để truyền tải phim HD theo giao thức luồng, nhưng chúng tôi tin vào khả năng truyền tải của sóng mmW để thực hiện mục tiêu trên."

Hitachi đã hoàn tất nguyên mẫu đầu tiên của IC thu nhận tín hiệu CMOS, một sự kết hợp giữa IC, ăng-ten và những phần khác để hổ trợ truyền tải dữ liệu theo chuẩn 802.15.3c. IC đầu thu được sản xuất dưới công nghệ 130nm CMOS và tích hợp với các kết cấu như bộ điều khiển giao động điện áp (VCO), bộ trộn, bộ khuếch đại ít tạp âm (LNA). Những cải tiến trong kết nối ăng-ten và cấu trúc kết nối sẽ giúp giảm thiểu suy hao do tiếp xúc từ chip đến ăng-ten xuống chỉ còn 1dB. Thông thường, một mô đun có một ăng-ten thực hiện cả hai chức năng là thu và nhận các chuỗi tín hiệu. Do đó, để tránh tình trạng gia tăng mức hao hụt qua tiếp xúc, Hitachi lựa chọn giải pháp ăng-ten kép (dual). Theo đó, mỗi ăng-ten sẽ độc lập trong việc thu hoặc phát tín hiệu. Ngoài ra, mạch băng tần cơ sở, mạch điều khiển truy nhập môi trường (MAC) sẽ được hổ trợ trên vi mạch dùng cấu trúc mảng phần từ logic (FPGA) cùng các thành phần khác để tăng hiệu suất hoạt động.

Truyền tải một đĩa CD chỉ trong 5 giây:

Panasonic đang nhắm tới các ứng dụng trên thiết bị di động sử dụng chip đơn với công nghệ CMOS. Mục tiêu đặt ra là tích hợp tất cả các chức năng vào một thiết bị để có thể tải nhạc, phim, và các nội dung khác từ nhiều nguồn kênh. Và đương nhiên, các thiết bị cũng được tích hợp chuẩn truyền tải dữ liệu không dây mới nhất 802.15.3c. Theo Panasonic, giao tiếp sóng mmW với tốc độ 1Gbit/s sẽ cho phép tải về 1 CD dung lượng 640MB chỉ trong 5 giây hay một bộ phim chuẩn HD thời lượng 2 giờ chỉ trong 9 giây.

Nguyên mẫu hệ thống của Panasonic

Còn Toshiba tin rằng với tốc độc truyền tải dữ liệu cao của sóng mmW, các thiết bị không dây sẽ phát triển và trở nên hoàn thiện hơn. Hiện tại Toshiba đang tiến hành phát triển IC truyền tải tín hiệu radio sử dụng chip bán dẫn kết nối dây dẫn như ăng-ten. Bên cạnh đó, công ty cũng hy vọng sẽ đạt được giải pháp chip đơn với công nghệ CMOS để loại bỏ bớt các thành phần rườm rà trong sản phẩm vào thời gian sớm nhất.

Nguồn: TechOn