美國加州大學爾灣分校的科研團隊在無線通信領域取得重大突破，成功研發(fā)出基于140GHz頻段的超高速無線收發(fā)器系統(tǒng)。該技術通過創(chuàng)新設計實現(xiàn)了每秒120Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，相當于15秒內(nèi)即可完成一部高清電影的傳輸，其速度達到Wi-Fi 7標準的四倍，更是5G網(wǎng)絡的十二倍以上，已接近商用光纖網(wǎng)絡的傳輸水平。

研究團隊在《IEEE固態(tài)電路期刊》同步發(fā)表兩篇技術論文，系統(tǒng)闡述了收發(fā)器的設計原理。其中發(fā)射器采用45納米CMOS SOI工藝，通過三個同步子發(fā)射器直接處理數(shù)字信號的創(chuàng)新架構(gòu)，成功突破傳統(tǒng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）帶來的功耗瓶頸。這種直接數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換技術使設備在120Gbps傳輸速率下，有效各向同性輻射功率仍能達到16dBm，同時將局部振蕩器泄漏抑制在極低水平。

接收器部分則采用22納米FDSOI工藝，在100-140GHz頻段實現(xiàn)端到端信號處理。其核心的順序異步解調(diào)技術使設備在保持120Gbps傳輸速率的同時，基帶功耗顯著降低。實測數(shù)據(jù)顯示，該接收器在15厘米距離內(nèi)可穩(wěn)定解調(diào)QPSK、16QAM和64QAM三種調(diào)制信號，誤差矢量幅度分別達到-12dB、-17.5dB和-17.2dB的優(yōu)異水平。芯片集成度方面，接收器原型僅占用2.5×3平方毫米的面積，功耗控制在230毫瓦。

技術團隊負責人指出，當前6G標準制定機構(gòu)正將100GHz以上頻段視為關鍵發(fā)展方向，但傳統(tǒng)架構(gòu)面臨嚴重的DAC瓶頸問題。新方案通過移除數(shù)模轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，采用多子發(fā)射器協(xié)同工作的方式，不僅降低了系統(tǒng)復雜度，更使能效比提升達40%。特別值得關注的是，該技術采用的22納米CMOS工藝相較于行業(yè)領先的2納米制程，具有更低的制造成本和更高的量產(chǎn)可行性。

這項突破為消費電子領域帶來新的發(fā)展契機。由于采用成熟的硅基工藝，相關芯片可快速實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，有望推動超高速無線通信技術在智能手機、AR/VR設備等終端的普及應用。在數(shù)據(jù)中心領域，該技術可作為傳統(tǒng)光纖布線的有效補充，特別適用于機柜間短距離高速互聯(lián)場景，預計可降低30%以上的布線成本。不過研究人員也承認，當前技術方案在傳輸距離方面存在局限，其有效覆蓋范圍較5G毫米波更短，需要后續(xù)研發(fā)中繼增強技術來拓展應用場景。