芯片链接也无线? 片间无线连接技术解密

厘米波大显身手！新的厘米波数据传输技术

无线通信领域应用为广泛的其实并不是磁场通讯技术，而是电磁波通讯。不过传统的无线通讯技术如蓝牙，肯定不太适合芯片间的大容量数据传输。鉴于芯片之间的传输对距离和功率要求很低，因此一些平常不多见的无线电磁波技术可以“光明正大”地入驻其中。

应庆大学展示的“幸运草”结构的特殊线圈以及其他的一些磁环线圈工作原理图。

目前瑞萨电子在研究新的厘米波技术，并将其用于芯片间的无线信号传输。所谓厘米波，是指波长为1cm～10cm的电磁波，它的频率范围从3000～30000MHz。厘米波的特点是高频率厘米波作用于人体可能产生温热效应，不过在无线传输中使用的厘米波能量非常小，不会影响到人体安全。

应庆大学展示的“幸运草”结构的特殊线圈以及其他的一些磁环线圈工作原理图。

瑞萨电子使用厘米波的秘密在于研发了特制的天线，这种天线的直径只有1mm，在1cm的距离上可以成功实现信息传递，速度约为15Mb/s。虽然这个速度看起来相当低，但实际上作为使用超小型天线、厘米波传递信息的厂商而言，瑞萨已经在努力保证信号的完整性，堪称信号传递中的创新。而未来经过进一步的调整和改进，传输速度可能会上升到数百Mb/s。那么，瑞萨做出了怎样的改进呢？

一般来看，普通的厘米波使用锁相回路产生的同步信号来调解和保证信号的完整性。锁相回路是一种利用反馈信号实现将频率和相位控制、锁定的技术。这种技术的特点在于加入了一个参考信号，参考信号本身和输出信号保持同步。当遇到干扰时，如果参考信号发生改变，锁相回路会检测到这种变化，然后再将相应的信号调整方式传递给输出信号，终两者重新同步。

但在厘米波的传递中，使用超小型天线的厘米波传递由于信号微弱，相当容易受到干扰。噪音信号相当于原来电路水平的噪音信号加上同步信号偏移后的噪音信号，再加上天线本身的噪音，如此多的干扰甚至已经达到了原始信号的水平，终导致传输失败。瑞萨做出了一个新的改进。在瑞萨的传递方案中，数据信号的传输频率高达3600MHz，同步信号并没有采用相同的频率，而是使用了4800MHz的载波传输。在接收电路端，这两种信号分开接收，调制方式也改成振幅偏移方式。这样一来，同步信号偏移消除了，因此整个同步信号偏移噪音也随之消失，整个系统噪音也随之大幅度降低，数据传输的可靠性大大提高。可以这样认为，瑞萨通过改进，将厘米波小范围的实用化向前推进了一步并且存在未来大幅度改进的可能性。

目前瑞萨的这种技术只能传输无线信号，尚不能对电能进行无线传输，因此瑞萨还在进一步开发无线传输电能的技术，并有希望将其应用在未来的产品中。总的来看，瑞萨的厘米波传输技术虽然在速度上的优势并不足够明显，但它的应用范围还是相当广阔的，这其中重要的一点就是厘米波传输技术距离限制比较小，定位误差范围也高达1cm，这样一来它的使用范围和使用难度就大大降低。如果可以解决电能传输以及带宽等问题，瑞萨的技术将拥有更广阔的使用空间。

瑞萨电子推出的厘米波天线样品