60GHz毫米波通信技术及发展趋势

60GHz毫米波通信的研发工作正日益活跃起来(见图1)。该技术面向PC、数字家电等应用，能够实现设备间数Gbps的超高速无线传输。在业内多家厂商的积极推动下，毫米波通信今后的应用将会不断扩展。英特尔公司首席工程师Alexander Maltsev就表示："几年后，毫米波通信无疑将会变得不可或缺。"这一技术目前面临的问题是元器件成本较高。毫米波通信现在主要用于实现家庭内的非压缩高清视频传输，如果其应用能扩展至手机及办公设备，那么，随着出货量的增加，其成本将能够大幅降低(见图2和图3)。

英特尔与Broadcom等公司大力推进

2009年5月，英特尔、微软、诺基亚、戴尔、松下等15家公司联手成立了WiGig(Wireless Gigabit)联盟，欲定义面向数字家电的毫米波通信标准。WiGig联盟计划于2009年第4季度完成标准制定，最早2010年即可开始进行互操作性测试。

此外，英特尔还和Broadcom、Atheros等领先的WLAN芯片厂商于2009年初在IEEE 802委员会里成立了毫米波WLAN标准化工作小组TG ad(Task Group ad)。11ad工作小组组长、英特尔首席工程师Eldad Perahia表示："毫米波通信可以作为现有WLAN标准802.11n的互补技术，适用于家庭、办公室等多种场合。"

进入主流

业界此前就已在尝试将毫米波用作数字家电的短距离无线接口。松下、索尼、三星等大型音/视频设备厂商所支持的WirelessHD标准早在2008年初就已公开了1.0版的正式标准，2009年，相应芯片及家电设备也相继亮相。另外，IEEE 802.15.3c也是针对毫米波通信而制定的标准。

与过去在全行业范围内开展的活动不同，毫米波通信领域内的最新发展动向是由英特尔、Broadcom及Atheros等业界领先的厂商所推动的。与常用的 2.4GHz无线通信相比，毫米波通信的频段相对较高且具有高度直进性，因此被认为是难于加以利用的无线技术，在无线通信的标准化进程中也一直被定位为非主流技术。然而，随着所有主要的WLAN芯片厂商对该技术表现出极大的兴趣，毫米波通信的地位正在发生变化，将有可能成为802.11n的后续规格。

其中表现最为积极的是英特尔公司。该公司此前曾经热衷于采用UWB(超宽带)技术来实现WUSB(无线USB)标准，但由于UWB在日本、欧洲等关键市场受到严格管制难以推广，因此被迫改变策略。英特尔解散了公司内部的UWB芯片商用化开发团队，转而进行毫米波技术的开发，并投入了大量的人力物力来推进毫米波通信的标准化和商用化。

 与便携设备行业相关的厂商也在关注毫米波技术。诺基亚、意法半导体等开发手机平台的厂商已经加入了WiGig，领先的手机芯片组供应商高通公司位于以色列的研发中心也正在加紧开发毫米波通信IC。

最大优势是宽带宽

PC、WLAN以及便携设备等行业的众多厂商都对毫米波通信寄予厚望的最大原因是该技术能够提供较宽的带宽。在60GHz频段内，全球无需许可即可免费使用的带宽可达7GHz~9GHz(见图4a)。WirelessHD等标准可以在这一带宽内设定4路带宽为2160MHz的信道，这相当于现有WLAN标准下20MHz信道带宽的100倍(见图4b)。

 由于可使用如此宽的带宽，因此很容易就能实现较高的数据传输速率。即使采用低阶调制方式，也能够确保3Gbps~5Gbps的传输速率。对于WirelessHD来说，使用这样的带宽就可以实现非压缩高清视频的传输，有望取代HDMI线缆。

 现有的2.4GHz与5GHz频段已经很难实现更高的传输速率，因此毫米波的上述特性对于WLAN芯片厂商来说具有无穷魅力。WLAN的传输速率正在逐渐接近有线LAN，用户最终会需要WLAN具有10Gbps的速率。各厂商正在采用MIMO等技术来尽力提高频率利用效率，但仍存在极限。NEC公司元件平台研究所主任研究员丸桥建一表示："要实现数Gbps以上速率的唯一方法就是利用毫米波。"

当务之急是降低成本

虽然业内对毫米波通信抱有很大期望，但实际上仍有一个很大的问题需要解决，那就是毫米波通信收发电路的部件成本非常高。目前家电产品中采用的毫米波通信模块的成本约为100美元~150美元，如果要将其用于PC及更多的音/视频设备中，那毫米波模块的成本必须接近WLAN，即达到10美元~20美元。

为了顺利扩展毫米波通信的未来应用，半导体及部件厂商都已开始采取措施以降低成本。削减价格需要从收发器IC、封装及天线等基本组件着手。业界对此充满信心。SiBEAM公司标准及先进技术部总监James P. K. Gilb表示："毫米波收发器的价格将在几年内达到与WLAN和蓝牙收发器大致相当的水平。"日本某研究机关的负责人也表示："RF芯片的价格在今后 2~3年内可降至10美元。"

降低成本
首先可应用于手机

 降低毫米波收发电路部件成本的方