330 GHz防静电紧凑型垂直互连IQ收发器，适用于6G通信

《Science China-Information Sciences》：330 GHz antistatic compact vertical interconnect IQ transceiver for 6G communication

该研究提出了一种紧凑型330 GHz抗静电IQ收发器，采用双分层结构（THz层含石英基板肖特基混频器和90度混合耦合器，IF层含低噪声放大器和耦合器），实现8 dB转换损耗和18 dB以上图像抑制，尺寸仅20×20×22 mm，并成功完成40 Gbps数据速率的16QAM通信实验，为6G技术提供关键组件。

　　

摘要

本文介绍了一种专为高速无线通信设计的紧凑型330 GHz防静电IQ收发器。为了最大化空间效率，该收发器的内部腔体被划分为两个功能层：一个太赫兹（THz）层和一个中频（IF）层。太赫兹层采用石英基板实现，其中包含两个基于肖特基二极管的次谐波混频器以及一对紧凑的拱形90度混合耦合器。中频层内设有两个低噪声放大器和一个额外的90度混合耦合器。整个系统采用IQ平衡混频器配置工作，能够有效抑制镜像信号并实现单边带（SSB）信号传输。实验测量结果显示，在330 GHz时，该收发器的最佳SSB接收机转换损耗为8 dB；在305–355 GHz频率范围内，镜像抑制效果超过18 dB。尽管性能先进，但该收发器的体积仍然非常小巧，仅为20 mm × 20 mm × 22 mm。该设计的一个关键特点是其防静电能力：集成芯片组可承受高达8000 V的静电放电，为基于肖特基二极管的敏感元件提供可靠的保护。基于这种IQ混频器，成功进行了高速通信实验，使用16QAM调制方式实现了40 Gbps的数据传输速率，为未来的6G通信技术奠定了重要基础。