新品 | 内置英飞凌芯片,村田IoT无线模组实现三频<span style='color:red'>通信</span>
  株式会社村田制作所开发了一款小型无线模块“Type 2FY”。该模块内置英飞凌科技公司(Infineon Technologies)的Wi-Fi™/Bluetooth®/ Bluetooth® Low Energy集成芯片“CYW55513”,且支持Wi-Fi 6E标准,目前,该产品已经进入量产。  近年来随着IoT市场应用的扩大,具备无线通信功能的IoT设备不断增加。因此,无线连接的低延迟、多连接和连接稳定性等性能变得更加重要。  鉴于此,村田基于自主研发的无线设计技术与产品加工技术,成功开发了搭载CYW55513的本产品。它不仅支持2.4GHz、5GHz、和6GHz三频Wi-Fi 6E,从而提高了网络效率,而且具备Bluetooth®功能,支持LE Audio、A2DP、HFP等,有助于实现高质量的语音通信。  其中,LE Audio是Bluetooth®的新一代标准,可以在低功耗的前提下实现高质量音频流;A2DP是一种用于音频流的Bluetooth®配置文件;HFP是 一种用于语音通信的Bluetooth®配置文件。  此外,本产品在设计上与村田的旧型号Type 1MW(CYW43455)引脚兼容,尺寸和后端子形状与Type 1MW相同,因此使用原有产品Type 1MW的客户不需要设计新的硬件即可进行更换。  由于采用了专有封装技术、紧凑的设计和优化的内部组件布局,Type 2FY实现了体积小巧,同时具有高性能的无线通信功能。这种小型化使其更容易嵌入各种IoT设备,有望带来新的应用发展。  尽管本产品基于Wi-Fi 6E标准,但考虑到成本平衡,仅限支持20MHz带宽,旨在降低成本的同时,提供Wi-Fi 6E的出众性能。  主要规格  综上所述,Type 2FY的推出将有助于满足新一代IoT设备的性能要求,并以符合市场需求的价格提供这些产品,推动实现更加智能的生活方式。
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发布时间:2025-05-28 13:05 阅读量:249 继续阅读>>
芯讯通:万物共生,蜂窝无线<span style='color:red'>通信</span>模组编织“智能感知网”
  当全球生物多样性以每小时3个物种的速度消失时,人类需要更智慧的守护方式。  2025年国际生物多样性日以“万物共生,和美永续”为主题,直指人与自然和谐共生的终极命题。在AIoT技术爆发的今天,芯讯通SIMCom正通过蜂窝无线通信模组,在海陆空三维空间里,为地球生态编织一张“智能感知网”。  NTN模组守护蓝色生命线  在热带珊瑚礁区域,搭载SIMCom NTN模组SIM7070G-HP-S的智能监测浮标随波摇曳。SIM7070G-HP-S具备出色的卫星通信能力,不依赖传统地面蜂窝基站网络,能在广袤海洋等传统通信难以覆盖的区域稳定运行。  SIM7070G-HP-S以低功耗特性实现长时间续航,保障浮标在海洋环境中持续工作。通过声呐传感器敏锐捕捉海洋生物活动声波,实时精准监测水温、盐度等环境数据。一旦检测到异常生态信号,凭借其高效的通信链路,可迅速触发预警机制,即时联动相关保护力量响应,为热带珊瑚礁生态系统的保护提供坚实可靠的技术支撑。  AI模组构建陆地守护防线  热带雨林的树冠层中,搭载SIMCom AI模组SIM9650L的智能红外相机持续运作。这些设备不仅能通过深度学习识别多种动物特征,还可对生态痕迹进行智能分析,预判物种生存风险。当监测到异常活动时,模组联动无人机等设备快速响应,提升陆地生态保护的时效性与精准性。  在热带保护区,这套“森林哨兵”系统通过追踪技术,为迷路的野生动物提供重返族群的可能。SIM9650L模组的应用降低了数据传输成本,提升了生态监测效率,让陆地生态保护从被动响应转向主动防御。  GNSS模组领航候鸟迁徙之旅  在城市上空与迁徙航道,SIMCom GNSS模组SIM32ELA以高灵敏度追踪候鸟群的迁徙动态。SIM32ELA的低功耗超长待机设计可支持设备在野外环境中持续运作数月,无需频繁更换电源。14×9.6×2.15mm的小体积便于集成至各类轻质监测设备上。当候鸟误入城市热岛效应区或偏离航线时,SIM32ELA模组可以联动环境调控设备为迁徙队伍校准方向。  在湿地迁徙季,佩戴轻质追踪器的候鸟成为“移动监测站”。追踪器内置的GNSS模组以高灵敏度捕获卫星信号,精准记录迁徙轨迹。当监测到候鸟偏离路线时,全球警报系统可迅速调动多方资源,为濒危物种的迁徙提供全方位守护。  珊瑚的生长韵律、雨林的生命信号、候鸟的迁徙密码,都通过科技转化为守护自然的行动力。在保护生物多样性的路上,SIMCom始终相信:真正的科技进步,不是对自然的征服,而是学会以谦卑的姿态倾听万物的声音。当AIoT的光芒照亮每一个物种的生存之路,人类终将在万物共生的和谐图景中,实现文明的永续传承。
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发布时间:2025-05-23 09:42 阅读量:263 继续阅读>>
杭晶电子:差分晶振在光<span style='color:red'>通信</span>模块中的应用
  随着光通信技术向高速率、高密度、低功耗方向演进,时钟信号的稳定性和抗干扰能力成为影响系统性能的关键因素。差分晶振(Differential Crystal Oscillator)凭借其独特的信号传输机制,逐渐成为光模块(如400G/800G光收发器)中的核心时钟源。  一、光通信模块的时钟需求挑战  在光通信系统中,光模块需完成电信号与光信号的高效转换,其核心组件(如激光驱动器、TIA跨阻放大器、CDR时钟数据恢复电路)对时钟信号的要求极为严苛:  01低相位噪声与低抖动(Jitter)  高速信号传输(如56Gbps PAM4、112Gbps NRZ)要求时钟抖动低于100 fs(飞秒级),以避免误码率(BER)上升。  02抗电磁干扰(EMI)  高密度光模块内部电磁环境复杂,传统单端时钟易受串扰影响。  03温度稳定性  光模块需在-40°C至85°C宽温范围内保持频率稳定性(±2.5 ppm以下)。  二、差分晶振的技术优势  相较于单端晶振(Single-Ended Oscillator)  差分晶振通过输出一对相位相反的差分信号(如LVDS、LVPECL格式),显著提升了系统性能。  1.抗干扰能力增强  共模噪声抑制:差分信号通过接收端减法处理,可消除传输路径中的共模噪声(如电源波动、电磁辐射)。  降低EMI辐射:差分信号的对称特性使电磁场相互抵消,辐射强度较单端信号降低约20 dB。  2.信号完整性优化  高摆率(Slew Rate):差分驱动可实现更快的边沿跳变,减少信号上升/下降时间,适用于56Gbps及以上高速SerDes接口。  阻抗匹配简化:差分走线天然具备100Ω特征阻抗,与高速PCB设计兼容性更好。  3.低功耗设计  典型差分晶振(如LVDS输出)功耗仅为单端晶振的60%~70%,有助于满足光模块的低功耗要求(如QSFP-DD功耗规范)。  三、差分晶振在光模块中的典型应用  1. 高速SerDes时钟源  应用场景:为PAM4调制器、CDR电路提供基准时钟。  案例参数:100G/400G光模块常用156.25 MHz或12.500 MHz差分晶振,抖动性能<50 fs RMS(集成带宽12 kHz-20 MHz)。  2. 多通道同步  应用场景:在CFP2/QSFP-DD等多通道光模块中,通过差分时钟树实现多路信号的相位同步。  关键技术:多输出差分晶振(如4路LVDS)可减少时钟偏斜(Skew)至±50 ps以内。  3. 温度补偿方案  温补差分晶振(Differential TCXO):在光模块中,通过内置温度传感器和补偿算法,实现全温范围内频偏≤±2.5ppm。  四、行业趋势与选型建议  1. 技术发展趋势  高频化:支持224 GHz频率的差分晶振已进入量产,适配1.6T光模块需求。  小型化:2520封装(2.5×2.5 mm)逐步替代5032/7050,满足CPO(共封装光学)的紧凑布局。  集成化:内置电源滤波器和扩频功能的差分晶振可进一步简化电路设计。  2. 选型关键指标(工业级)  杭晶对应型号:  1532C6-156.250K18DTSTL  1553D-156.250K33DTSTL  1575C-156.250K33DTSTL  1532D-312.500J33DTL  1553D-312.500K33DTL  综上,差分晶振凭借其抗干扰、低抖动、高集成度等特性,已成为高速光通信模块中不可替代的核心器件。随着光通信向800G/1.6T时代迈进,差分时钟技术将持续推动行业突破性能边界。
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发布时间:2025-05-13 14:43 阅读量:341 继续阅读>>
村田电子:无线<span style='color:red'>通信</span>的新动向:由HAPS和人造卫星组成的非地面网络(NTN)
  非地面网络(NTN,Non-Terrestrial Network(s) )是包括移动通信在内的无线通信网络的一种,指的是将包括地面基站、海上船舶、高空无人机(HAPS)及配置在太空中的通信卫星连接而成的多层网络。  NTNs将在克服地面网络的弱点的同时,飞跃性地扩大包括山区和海洋在内的全球通信基础设施的覆盖范围。  在平流层和太空部署非地面网络的计划已经开始为迎接下一代通信标准——Beyond 5G(第5代通信系统的下一代,简称B5G)/6G(第6代移动通信系统)时代的到来而开始进行研究开发、测试平台创建和演示。  本文重点对高度在非地面网络当中比陆地或海洋更高的无线通信网络进行解说。  非地面网络的配置和特点  在空中部署非地面网络,高度从平流层到太空。通信设备所处的高度越高,覆盖的通信区域就越大(如图1所示)。  当然,距离地球表面越远,通信延迟就会越大,可以根据目的使用从太空到平流层再到地面的多种通信设备。由此可以实现覆盖范围比以前更广的通信基础设施,甚至有人说“地球上将没有任何超出通信范围的区域”。  图1、非地面网络中各通信设备的高度和通信区域  构成图1所示非地面网络,涉及使用人造卫星(GEO/LEO)和无人机(HAPS)等通信设施/设备,有哪些主要特征?  图2、非地面网络使用的三种主要通信手段:GEO、LEO、HAPS  静止轨道卫星(GEO)  静止轨道卫星或静止卫星(GEO:Geostationary Earth Orbit satellite)是一种在面向B5G/6G时代的非地面网络中高度很高、位于赤道上空约3万6千km的太空中的人造卫星。它以与地球自转速度相同的速度沿轨道绕行,因此从地面上看它好像是静止的。一般来说,根据广范围的气象条件预计天气的气象卫星也属于此类。  通信网络中的GEO高度较高,因此通信范围也较大,据说大约3到4个就可以覆盖几乎整个地球表面。但由于距离地面较远,与其他通信设备相比,数据传输存在延迟,据说其通信速度据说一般为大约数Mbps。此外,向地面传送线电波需要大功率,因此卫星的尺寸比接下来介绍的低轨道卫星(LEO)更大,这对发射所用火箭的尺寸也有影响。  低轨道卫星(LEO)  静止轨道卫星或静止卫星(GEO:低轨道卫星(LEO:Low Earth Orbit satellite)是配置在数百至2,000km高度(其中包括在太空中距离地球较近的绕地轨道)的人造卫星。与静止轨道卫星(GEO)不同,它们与地球的自转不同步。  绕地轨道的定义因国家和团体而异。例如,ESA(欧洲航天局)将绕地轨道定义为1,000km或更低,日本JAXA(宇宙航空研究开发机构)将绕地轨道定义为2,000km或更低。哈勃望远镜和国际空间站(ISS)的高度都在400km左右,即使在低轨道当中也是较低的,但NTN的LEO据说配置在1千几百km左右的高度。  LEO的高度比GEO低,因此能以低延迟、低功率传输数据,并且可以减小卫星的尺寸。据说LEO与地面之间的通信速度可达数百Mbps左右,因此可用于从智能手机终端直接与卫星进行通信的服务。  另一方面,由于高度比GEO低,因此一颗卫星所能覆盖的通信区域更小,低轨道卫星的绕行速度更快。为了在这些条件下进行稳定的通信,有时会使用一种称为“卫星星座”的方法,将多个小型LEO联合运行。星座指的是配置多个LEO的联合系统。  高空平台站(HAPS)  HAPS(High Altitude Platform Station)称为高空平台站、高空基站或平流层通信平台等。指的是飞行在高度约20km的平流层、起到空中通信基站作用的无人机(除了飞机型之外,还有气球型和飞艇型等)。  一般的喷气式客机的飞行高度约为10km,因此HAPS飞行的平流层大约是该高度的2倍。  在这个高度,气流和天气都比较稳定,空气阻力很小,无人机获得升力所需的空气密度也不会太低,因此,据说使用HAPS上配备的太阳能电池板和电池可以连续运行几个星期。  一般的地面基站的通信区域半径为从几公里到十几公里左右,而一个HAPS覆盖的通信区域半径据说为100km左右。  此外,它比太空中的人造卫星更接近地面,通信延迟也就更小,因此作为B5G/6G时代的新型通信基础设施而备受期待。但是,与太空不同,平流层是各国的领空,因此可以说在HAPS国际实用化和提供通信服务方面,各国完善相应的法律非常重要。  非地面网络的好处与动向  进入B5G/6G时代,非地面网络(NTN)通信技术有哪些好处以及技术发展动向?  与地面网络不同,配置在平流层或太空中的非地面网络的主要好处是作为通信基础设施能够抵御地震和海啸等自然灾害。  此外,通信区域急剧扩大,据说地球上将没有任何超出通信范围的区域,从而可以在以前通信困难的山区(如下图)和海洋通过智能手机等设备在紧急情况下进行通信。  图3、在山区使用智能手机进行通信  这样,无论在哪里发生灾害和事故等紧急情况,都可以确保通信基础设施能使用,也能通过确保移动通信网络在大范围内保持通信不间断,做到在进入山区或海上航行时阻止问题发生。  非地面网络的一大特点和显著动向是私营企业的积极参与。  过去很多航天项目都由国家主导,但现在除了硬件之外,世界各地的各个企业在通信服务领域等也进行合作,从事包括非地面网络业务在内的航空航天业务。  图4、世界各地许多私营企业参与太空业务  例如,大批企业开始参与人造卫星和HAPS,以及构成它们的元件和搭载它们的通信设备(有偿搭载)的开发和制造,直到将人造卫星发射到太空的火箭,涉及的范围非常宽广。特别是正在以下一代移动通信B5G/6G为起点迅速成长为拥有全球规模市场的大规模业务。  总 结  村田制作所开发和制造多种无线通信模块。作为其中的一环,我们正在开发也能支持非地面网络(NTN)的通信模块等满足需求变化的产品。点击这里了解村田新近推出的支持NTN的通信模块:村田Type 1SC-NTN模块:确保偏远地区和灾区的稳定通信。
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发布时间:2025-05-08 13:13 阅读量:344 继续阅读>>
村田 IoT设备用小型、高性能Wi-Fi 6E/Bluetooth®组合模块实现商品化~通过三频实现新一代<span style='color:red'>通信</span>~
  株式会社村田制作所(以下简称“村田”)开发了一款小型无线模块“Type 2FY”(以下简称“本产品”)。该模块内置英飞凌科技公司(Infineon Technologies,简称“Infineon公司”)的Wi-Fi™/Bluetooth®/ Bluetooth® Low Energy集成芯片“CYW55513”,且支持Wi-Fi 6E标准,目前,该产品已经进入量产。  近年来随着IoT市场应用的扩大,具备无线通信功能的IoT设备不断增加。因此,无线连接的低延迟、多连接和连接稳定性等性能变得更加重要。  鉴于此,村田基于自主研发的无线设计技术与产品加工技术,成功开发了搭载CYW55513的本产品。它不仅支持2.4GHz、5GHz、和6GHz三频Wi-Fi 6E,从而提高了网络效率,而且具备Bluetooth®功能,支持LE Audio(1)、A2DP(2)、HFP(3)等,有助于实现高质量的语音通信。  此外,本产品在设计上与村田的旧型号Type 1MW(CYW43455)引脚兼容(4),因此使用原有产品Type 1MW的客户不需要设计新的硬件即可进行更换。  由于采用了专有封装技术、紧凑的设计和优化的内部组件布局,Type 2FY实现了体积小巧,同时具有高性能的无线通信功能。这种小型化使其更容易嵌入各种IoT设备,有望带来新的应用发展。  尽管本产品基于Wi-Fi 6E标准,但考虑到成本平衡,仅限支持20MHz带宽,旨在降低成本的同时,提供Wi-Fi 6E的出众性能。  综上所述,Type 2FY的推出将有助于满足新一代IoT设备的性能要求,并以符合市场需求的价格提供这些产品,推动实现更加智能的生活方式。  (1)LE Audio: Bluetooth®的新一代标准,可以在低功耗的前提下实现高质量音频流。  (2)A2DP: 一种用于音频流的Bluetooth®配置文件。  (3)HFP: 一种用于语音通信的Bluetooth®配置文件。  (4)尺寸和后端子形状与Type 1MW相同。  主要规格
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发布时间:2025-05-07 13:52 阅读量:335 继续阅读>>
瑞萨推出高效、灵活的IO-Link<span style='color:red'>通信</span>解决方案
  随着工业4.0和智能制造的蓬勃发展,设备间的互联互通变得愈加重要。传统的设备通信方式往往面临兼容性差、数据传输速度慢等问题,而IO-Link协议的出现,为工业环境中设备之间的高效、双向数据交换提供了全新的解决方案。作为全球开放的通信协议标准,IO-Link在工业应用中正发挥着至关重要的作用,帮助优化生产流程、提高设备智能化水平,并推动自动化发展。  为了帮助企业加速应用这一协议,瑞萨推出了基于IO-Link技术的系统方案,支持多种传感器类型,包括用于压力、温度、湿度和电力测量的传感器。通过简单易用的Pmod™板和示例代码,用户可以快速进行原型设计,加速产品的开发与部署。  IO-Link传感器解决方案系统框图:  在工业自动化中,快速验证和原型设计是确保系统按时交付的关键。对此,瑞萨提供了Pmod评估板和配套软件,帮助工程师和开发人员快速实现IO-Link的应用原型设计。这些工具不仅加速了设计过程,还简化了应用开发,提升了整体效率。  下图展示的是RA2E1 IO-Link压力传感器解决方案演示套件。该套件结合了32位MCU RA2E1和ZSSC3240传感器信号调节器,实现了压力测量、信号处理及IO-Link通信的完整解决方案。该系统基于Arm Cortex-M23内核,主频48MHz的RA2E1 MCU,具备超小型尺寸和低功耗特点,非常适合在受限空间和低功耗环境中使用。  RA2E1 IO-Link压力传感器解决方案演示套件:  为了更好地适应工业环境中对成本和性能的不同需求,我们的系统采用了IO-Link PHY芯片,该芯片集成了低压差稳压器(LDO),有效减少了BOM(物料清单)数量,降低了硬件设计的复杂度和成本。相比传统方案,这种集成度更高的设计不仅减少了对外部组件的依赖,还简化了系统的构建过程,帮助企业以更低的成本实现高效的数据通信。  此外,该系统提供了多个PHY和MCU选项,用户可以根据实际的应用需求进行灵活调整。这种可调节的方案可以在保证系统性能的前提下,优化成本,帮助企业根据预算和技术要求选择最合适的配置。无论是在高性能需求的工业自动化设备中,还是在成本敏感的生产线应用中,都能找到合适的解决方案。  结语  IO-Link协议作为一种标准化、开放的通信解决方案,正成为工业自动化领域不可或缺的一部分。瑞萨所提供的高效、灵活的IO-Link解决方案,可通过简化设计和优化成本,帮助企业在智能制造的浪潮中抢占先机。
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发布时间:2025-04-02 13:36 阅读量:410 继续阅读>>
村田Type 1SC-NTN模块:确保偏远地区和灾区的稳定<span style='color:red'>通信</span>
  株式会社村田制作所已将“Type 1SC-NTN”通信模块商品化。该新产品可用于在蜂窝通信难以使用的偏远地区和灾区确保稳定的通信。这也是村田初次*在非地面网络(NTN)和蜂窝LPWA双方都取得了NTN提供商Skylo Technologies公司认证的通信模块(*根据村田截至2025年3月5日的调查结果)。  Type 1SC-NTN预定于2025年4月开始量产。由于本产品已通过认证,因此能减少配备本产品的物联网设备取得认证所需的成本,有助于产品尽早投入市场。  通信基础设施对于通过物联网技术实现数字化进步而言不可或缺。但在偏远地区,由于建设成本高等原因,地面通信基础设施往往不够完善,一旦发生灾害,地面通信基础设施可能会遭到破坏而无法运行。因此,在难以使用蜂窝通信的偏远地区以及发生灾害时需要确保有效的通信手段,利用卫星等不依赖地面通信基础设施的非地面网络因此而受到关注。  非地面网络(NTN,Non-Terrestrial Network)是指不依赖于地面通信基础设施,主要使用由高高度无人机(HAPS)和配备在太空的通信卫星组成的多层网络来进行数据通信的系统。Type 1SC-NTN采用3GPP Rel-17的NTN标准,而且通过与Skylo Technologies公司的NTN服务相组合,覆盖了未曾有过的宽广通信范围,即使在偏远地区和灾区等通信基础设施不完善的地方也能提供稳定的通信。  3GPP Rel-17是以提高5G系统的性能和支持新用例为目的而发布的包含一系列技术规格和功能强化在内的标准。村田在非地面网络和蜂窝LPWA双方都取得了Skylo Technologies公司的认证。  该新产品尺寸小,适合用于贴装面积有限的可穿戴设备和跟踪设备等。而且,本产品已经取得认证,因此可以降低配备本产品的物联网设备取得认证所需的成本,有助于将产品尽早投入市场。   Skylo Technologies公司Vice President of Strategic Partnerships, Vijay Krishnan先生的点评:“很高兴能将Type 1SC的Skylo认证扩大到全球规模。此次的认证扩大将使资产跟踪、农业、智能电表甚至民用设备等全部领域受益。此外,这也体现了Skylo Technologies公司在将无缝、易于访问且经济实惠的卫星连接引进到全部场所方面所做的持续努力。”  “Type 1SC-NTN”通信模块可主要用于可穿戴设备、跟踪设备、医疗监控设备和智能电表等物联网通信设备。主要特长有:  初次在非地面网络和蜂窝LPWA双方都取得了Skylo Technologies公司认证;  通过NTN通信覆盖了未曾有过的宽广通信范围;  尺寸小(11.1 × 11.4 × 1.5 mm (max)),因此在有限的空间也能贴装;  已取得认证,因此有助于尽早投入市场。  村田今后将继续致力于开发满足市场需求的产品并扩大产品阵容,为改良人们的生活和工作环境做贡献。
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发布时间:2025-03-26 13:32 阅读量:425 继续阅读>>
一文了解硅光<span style='color:red'>通信</span>铌酸锂光器件技术
  一、集成电路发展  1947年,贝尔实验室成功制备出了第一支晶体管,克服了电子管体积大、功耗高和结构脆弱的缺点,揭开了集成电路(Integrated circuit , IC)的序幕。  几十年以来,其按照摩尔定律预测的那样发展着,即半导体芯片的集成度每18个月增长一倍,而价格却降低一半。  然而,随着器件的加工线宽发展到纳米量级和集成度的不断提高,集成电路面临制备工艺达到极限和发热量持续增加的问题,亟需新的解决方案。  与电子集成将晶体管、电容器和电阻器等电子器件集成类似,光子集成(Photonic integrated circuit, PIC)是将各种光子器件集成在一起,如:电光调制器、 激光器、 光放大器、 光电探测器和光复用/解复用器等。  二、光子集成技术的出现  PIC的概念从20世纪60年代后期开始提出, 20世纪70年代后期开始从实验室走入实际应用。  集成光子器件主要由微米或纳米量级宽度的光波导构成。  将多个光子器件集成在同一块衬底上, 充分利用电光效应、 热光效应和磁光效应等对光进行调制, 具有小型化、 低成本、 调制效率高、 功率密度高和低功耗的优点。  到目前为止, 各种制备工艺的进步(如: 溅射技术、 化学气相沉积技术、 刻蚀技术和光刻技术) 为光子器件精细的结构制备提供了技术支持。 光子集成技术正在快速发展, 一些新的应用也会随工艺的改进而显现出来, 促进社会的进步和发展。  硅是应用最广泛的半导体材料, 带隙为1.12eV, 属于间接带隙半导体。 硅的导电性会因温度、 掺杂浓度和光辐照强度变化而显著变化, 广泛应用于集成电路。  绝缘体上硅(Siliconon insulator ,SOI)技术, 即使用一薄的绝缘层将硅薄膜和硅衬底隔离开,给电子集成器件带来许多的好处,pn结的面积减小, 因而寄生电容和结的漏电电流减小, 使器件工作速度高、 功率低; 容易实现理想的浅结, 使得短沟效应得到改善, 使得芯片面积减小; 可以简化器件工艺,提高器件良率, 降低生产成本; 衬底仍然为硅, 为微电子或纳电子芯片提供所需的优质衬底。  同时, 硅基光子集成可以与电子芯片的互补金属氧化物半导体( Compementary meta oxide-semi conductor , CMOS) 制备工艺兼容, 可以充分利用电子集成芯片成熟的加工工艺, 实现较低的生产成本和批量生产。  在Si 中进行掺杂, 利用载流子色散效应来实现电光调制, 可以在SOI上实现电光调制器。 主要有三类调制机制: 载流子注入、 载流子积累和载流子耗尽, 如图所示。  其中, 载流子耗尽可以获得最高的调制速度。 但是, 自由载流子色散本质上是吸收的和非线性的, 这降低了光调制幅度, 并且在使用先进的调制格式时可能导致信号失真。  三、铌酸锂光子集成技术  铌酸锂(LN) 晶体具有卓越的电光、 声光、 非线性光学、 光折变、 压电、 铁电、 光弹和热释电等效应, 且机械性能稳定和具有宽的透明窗(0.3-5μm),在集成光学中有广泛的应用。  基于铌酸锂晶体上传统的光波导制备方法制备的光波导, 如: 离子注入、 质子交换和钛扩散法,具有小的折射率差, 大的波导弯曲半径导致器件尺寸大, 限制了其在集成光学中的应用。  铌酸锂薄膜( LNOI) 具有较大的折射率对比度, 这可以使波导具有仅数十微米的弯曲半径和亚微米量级的波导截面, 允许高密度的光子集成和强的光限制来增强光与物质相互作用。  LNOI 可以通过脉冲激光沉积、容胶凝胶法、 射频磁控溅射和化学气相沉积法等方法制备, 但这些方法获得的LNOI呈现出多晶结构的性质, 造成光传输损耗明显增加。 其次, 薄膜的物理性质和指标与单晶LN也存在明显的差距, 这无疑会对光子器件的性能产生不良影响。  1998年, M.Levy 等人采用离子注入和横向刻蚀相结合的方法制备了单晶LN薄膜。目前, 随着制备技术的不断提高, 高质量、大尺寸的LNOI 晶圆已经商业化, 促进了LN集成光子学的发展, LN薄膜厚度可以为300-900nm, 晶圆尺寸可达8英寸。  LNOI的制备是使用离子注入、 直接键合和热退火等一系列过程, 从LN体材料中物理剥离LN薄膜并将其转移到衬底上同时, 研磨和抛光的方法也可以产生高质量的 LNOI。 该方法避免了离子注入过程对 LN 晶体晶格的损伤, 对晶体质量影响较小, 但对薄膜厚度均匀性控制要求严格。  LNOI不仅保留了LN体材料的电光、 声光和非线性光学等物理性质, 而且具有单晶结构, 有利于实现低的光传输损耗。  光波导是集成光子学的基本器件之一 , 光波导的制备方法有多种。  LNOI上的光波导可以采用传统的光波导制备方法制备, 如质子交换。 LN化学惰性强, 为避免LN的刻蚀, 可以在LNOI上沉积容易刻蚀的材料来制备加载条波导,加载条材料有: TiO2、SiO2、 SiNx、 Ta2O5、 硫属化合物玻璃和Si等。  利用化学机械抛光方法制备的LNOI 光波导实现了传播损耗0. 027dB/cm, 但是其较浅的波导侧壁使小弯曲半径波导的实现比较困难。  利用等离子刻蚀的方法制备的LNOI 波导实现了0.027dB/cm的传输损耗, 这是一个里程碑式的进步, 意味着可以实现大规模的光子集成和单光子级处理。  除了光波导, 许多高性能的光子器件也在LNOI 上制备了, 如: 微环/微盘谐振器、 端面和光栅耦合器以及光子晶体等。 此外, 诸多功能光子器件也得以实现。 利用LN晶体卓越的电光和非线性光学效应, 在LNOI 上实现了高带宽光电调制、 高效率的非线性转换和电光可控光频梳产生等多种光子功能器件。  LN还具有声光效应, 在LNOI 上制备的声光M-Z调制器, 利用悬浮铌酸锂薄膜上的光力学相互作用, 将频率4.5GHz的微波转换为了1500nm波长的光, 实现了微波光信号的高效转换。  在蓝宝石衬底的LN薄膜上制备的声光调制器, 因为蓝宝石具有高的声速, 可以避免器件的悬浮结构,同时减小了声波能量的泄露。  在LNOI上制备的集成声光移频器, 其移频效率髙于氮化铝薄膜上的声光移频器。激光器和放大器在稀土掺杂的LNOI上已经取得了重大进展。  然而, LNOI的稀土掺杂区域对通讯光波段有明显的光吸收, 限制了其大规模光子集成。 在LNOI 上探索局部稀土掺杂将是解决这一问题的好方法。 在LNOI 上沉积非晶硅可以制备光电探测器, 制备的金属半导体,金属光电探测器在波长635-850nm的响应度为22-37mA/ W。  同时, 将III-V族半导体激光器和探测器异质集成到LNOI上, 也是在LNOI上实现激光器和探测器的好方案, 但是制备工艺复杂,成本高, 需要完善工艺降低成本, 提高成功几率。 LNOI上的各种集成光子器件如下图所示:  四、硅和铌酸锂复合薄膜技术  Si是广泛应用的半导体材料, 具有重要的电子学和微加工优势。  SOI 给电子集成器件带来了诸多好处, 广泛应用于集成电路。 同时, SOI还具有如下优点: Si 和SiO2之间具有大的折射率差,使其具有很强的限光能力和小的波导弯曲半径; 在1200nm以上波段具有低的光吸收; 基于SOI的光子器件可以用CMOS工艺制备。 这使其在集成光学中也成为一种极具吸引力的材料平台。但是, Si是中心对称晶体,缺乏电光、 声光和非线性光学等效应, 阻碍了其在集成光学中的发展。  如果将Si薄膜和LN薄膜结合在一起,就可以实现材料性能互补和充分利用。  LNOI保留了LN 体材料卓越的电光、 声光和非线性光学等效应, 同时具有大的折射率对比度, 被认为是一种极具潜力的集成光学材料平台。
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发布时间:2025-03-10 14:26 阅读量:367 继续阅读>>
佰维存储<span style='color:red'>通信</span>模组存储解决方案:高速稳定,护航数据畅行无阻
  Statista数据显示,2020-2030年全球物联网连接设备数量将由97.57亿台增长至294.22亿台,年均复合增长率达到11.67%。物联网的强劲增长不仅推动智能设备的广泛部署,也为相关硬件和存储设备带来广阔发展空间。作为连接物理世界与数字世界的核心纽带,通信模组的性能直接决定了物联网系统的整体效能、稳定性与安全性。它承担着从传感器采集数据并通过无线通信技术将数据传输至云端或终端设备的关键任务,为远程监控、数据分析等核心功能提供坚实支撑。  随着物联网应用的快速扩展,作为通信模组的重要组件,存储器面临着更高挑战:需要在高带宽数据传输、多任务并发处理、长时间连续数据流、高效稳定的数据读写、数据安全保护以及系统兼容性等方面表现出色,以确保关键数据的实时传输与安全存储。  面对行业趋势和挑战,佰维存储依托自身“研发封测一体化”优势,以及在智能手机、智能穿戴等市场的禀赋,推出涵盖eMMC、LPDDR、eMCP、uMCP等丰富产品矩阵的通信模组存储解决方案。目前,系列产品已广泛应用于移远通信、广和通、美格智能等知名通信模组企业的5G/4G/智能模组中,为通信网络的高效可靠运行提供坚实保障。  应对复杂应用场景,满足数据存储“苛刻”要求  在智能表计、工业、路由器、汽车、POS机等领域实际部署中,通信模组面临着诸多挑战,尤其是在户外环境下,恶劣天气、极端温度、湿度变化、长时间连续运行及电磁干扰等,都可能影响模组正常运作。任何数据的丢失或延迟都可能导致IoT设备系统故障或服务品质下降。  以IoT特定应用场景为例,在监控系统中高清视频连续不间断录制,存储器需要保持稳定高速的读写性能。为满足特殊环境要求,佰维存储芯片定制设计固件架构,采用动态SLC缓存模式和独特的直写方案,并对垃圾回收机制和数据加密进行固件优化,以保证数据持续稳定读写。经实测,eMMC产品全盘写入速度稳定在15MB/s以上,性能波动小于5%,完美匹配IoT特定场景下的应用标准。此外,佰维存储芯片还支持通信模组进行远程固件系统升级,助力提升设备运行效率。  在可靠性方面,佰维存储芯片采用了多层叠Die、超薄Die、多芯片异构集成等先进封装技术,兼顾保障产品性能、可靠性及散热等。同时,公司存储芯片遵循严苛测试流程,覆盖电气测试、SI测试、可靠性测试、应用测试等多个环节,能够承受高达1500G重力加速度、20-2000Hz振动幅度,MTBF超过150万小时,全方位保障产品的高品质交付与一致性。  构建完整产品矩阵,提供高效可靠存储支持  基于高稳定读写、高可靠性、高耐久性及优良的兼容性等关键特性,佰维eMMC、LPDDR4X、eMCP3/4x、uMCP2.2等系列产品已通过高通、MTK、紫光展锐等主流SoC平台认证,并进入了多家知名通信模组企业的供应体系,持续赋能通信模组稳定运行。  结语  随着AI、边缘计算、5G/6G、LPWAN等技术的深度融合,物联网将以更加成熟和多样的形态融入生活的方方面面,催生对数据计算、处理、传输和存储的巨大需求。面对这一趋势,佰维存储将依托自身在研发、主控、封测、供应链管理等方面的综合能力优势,深化与通信模组厂商、平台厂商的协作,全方位满足端侧通信模组对存储性能、可靠性、稳定性等多维度定制需求,共同加速IoT应用边界扩展。
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村田车载<span style='color:red'>通信</span>设备用高频电感器(支持高Q值)实现商品化
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