锁相回路架构的CMOS太赫兹发射器 向商业化迈进

太赫兹频率的毫米波已取代了传统的X光在机场执行旅客、行李和货物的安检任务，虽然是采用体积庞大的分立式器件。采用硅制程的太赫兹发射器与探测器，可缩小毫米波组件的体积，使其适用于机场安检以外的更广泛领域，例如更安全的医疗影像应用，以及用来检测有害物质的工业与环保应用。

在今年早期，美国研发机构Semiconductor Research Corp. (SRC)赞助开发出一款在太赫兹频率运作的CMOS探测器。现在，德州仪器(TI)发布了一款能与之搭配的太赫兹频率发射器，该发射器是由TI 与SRC赞助的，位于美国德州大学达拉斯分校的德州模拟技术卓越中心研发。TI的太赫兹发射器采用了锁相回路(PLL)来稳定其频率，这是让CMOS制程毫米波系统可迈向商业化的必要条件。

TI开发采用锁相回路架构的CMOS制程太赫兹发射器芯片

“这是锁相回路迄今所实现过的最高频率”TI的Kilby 实验室的设计工程师Brian Ginsburg表示，“稳定超高频率是未来让CMOS制程毫米波应用成功商业化的关键，锁相回路也是实现所有高性能电子组件的根本。”

TI所展示的组件内含芯片上天线，可发射390GHz的频率；研究人员相信，未来采用TI的45nm制程技术的CMOS发射器升级版将可达到600GHz甚至更高的频率。

“美国联邦通讯委员会(FCC)所定义的太赫兹频率范围是300GHz~3THz”，Kilby 实验室的设计工程师Eunyoung Seok 表示，“未来我们将采用TI的 45nm制程，来覆盖此频率内更广的范围，并提升组件的输出功率。”

目前390GHz的示范芯片采用倍频PLL 架构，在反馈回路中有两个分频器，芯片上天线所发射的功率是2.2微瓦。

在一些应用上，该芯片上天线所输出的超高频可被晶体或是其他光学组件所传播或是反射，因为太赫兹的波长是介于远红外线与通讯用的微波频率之间。