imec开发出其声称的全球首款符合即将推出的IEEE 802.15.4ab UWB标准的窄带接收器芯片，在密集无线环境中将测距距离延长了四倍。该芯片本周在旧金山举行的IEEE MTT-S射频集成电路（IMS/RFIC）研讨会上发布。这项工作针对脉冲无线电超宽带（IR-UWB）技术面临的主要挑战之一：在充满Wi-Fi和其他干扰源的拥挤无线环境中保持可靠且可扩展的运行。对于从事无线IC、物联网系统、可穿戴设备、机器人和汽车平台的eeNews Europe读者来说，这一发展突显了下一代UWB标准如何从精确定位演进到更具可扩展性和能效的系统架构。这项工作还提前展示了可能影响未来低功耗无线设计的实现技术。即将发布的IEEE 802.15.4ab标准引入了一种称为窄带辅助（NBA）的概念，将5GHz至6GHz范围内的窄带信号与UWB测距能力结合。窄带链路负责同步、设备发现和协调等任务，使UWB系统能够在较低信号水平和更长距离下保持可靠运行。然而，这带来了复杂的射频设计要求。接收器必须足够敏感以检测弱信号，同时能够容忍在重叠或相邻频段工作的强附近Wi-Fi干扰。imec通过一种基于二级跨阻放大器并带有控制滤波的22nm CMOS接收器架构解决了这一问题。该设计在信号链早期抑制带外干扰，同时保留所需信号并保持低噪声系数。接收器还集成了一个高动态范围削波检测器，可实时监控运行条件。当干扰水平上升时，系统会自动切换到具有额外滤波和增益控制的更稳健模式。在更清洁的条件下，它则保持低功耗运行模式。“这些创新显著提升了接收器性能，”imec高级研究员Anoop Bhat表示，“我们的低功耗设计——功耗低于6mW——相比现有技术实现了9dB的动态范围提升，保持了3.2dB的低噪声系数，并能容忍约-32dBm的Wi-Fi阻塞信号。通过在强干扰下保持对弱信号的灵敏度，该接收器实现了可靠的窄带辅助UWB，支持测距距离四倍的提升。” imec还表示，他们已演示了首个符合IEEE 802.15.4ab标准的完整收发器架构，结合接收器和发射器的创新，实现了测距性能32倍的提升。“在此基础上，我们还演示了首个符合IEEE 802.15.4ab标准的完整收发器架构——通过结合接收器、发射器和IEEE 802.15.4ab标准的创新，实现了测距性能32倍的提升，”Bhat补充道。潜在应用包括机器人之间的协调、增强现实眼镜及其他需要在密集无线环境中进行精确低延迟定位的系统。“下一步，我们正在探索这种NBA架构如何扩展到其他低功耗无线系统，包括蓝牙的未来演进版本，如蓝牙更高频段，”Mitra Gilasgar表示。

---

原文信息

• 原文标题：Imec extends UWB ranging with first IEEE 802.15.4ab narrowband receiver
• 来源：《》
• 原文链接：跳转原文