美国研发新型无线收发器：突破120Gbps传输速度，挑战光纤性能

美国加州大学尔湾分校科研团队近日推出一款创新无线收发装置，其数据传输速度达到120Gbps，可与光纤传输效能相媲美。该技术利用140GHz频段实现超高速传输，较Wi-Fi 7提升四倍，比5G网络快逾十二倍。

研究人员在《IEEE固态电路期刊》发表两篇论文，分别聚焦发射器与接收器设计。发射端采用45纳米CMOS SOI工艺，接收端使用22纳米FD-SOI CMOS工艺，实现高能效低功耗特性。创新性地突破传统DAC限制，通过三个同步子发射器直接将数字信号转换为模拟信号，提升传输效率。

该技术可作为数据中心长距离布线替代方案，降低建设运营成本，具备大规模生产潜力。但当前有效覆盖范围有限，需进一步创新扩展以实现更远距离传输。研究团队开发的RF-64QAM发射器在40GHz带宽下实现120Gb/s传输速率，辐射功率达16dBm。

接收器采用22纳米FDSOI工艺，实现32dB增益和9.5dB噪声系数。在15厘米距离测试中，QPSK、16QAM和64QAM信号解调误差矢量大小分别达到-12、-17.5和-17.2dB。原型芯片面积2.5×3平方毫米，功耗230毫瓦。

研究负责人Zisong Wang指出，100GHz频谱被视为6G发展新方向，传统DAC架构存在能耗高、复杂度大的问题。新技术通过移除DAC组件，采用同步子发射器直接发送模拟信号，显著提升效率。22纳米CMOS工艺相比2纳米制程更易量产，有利于推动消费电子应用。

尽管技术优势显著，但当前5G毫米波覆盖约300米，该技术有效范围可能更小。要实现长距离传输，仍需突破覆盖范围限制。这项突破为高速无线通信提供了新思路，或将在数据中心等领域率先应用。