在上一篇微信文章“SiGe HBT 技術(shù)和應(yīng)用的未來(lái)” 中，我們從工藝層面詳細(xì)對(duì)比III-V工藝，以及純先進(jìn)CMOS節(jié)點(diǎn)的區(qū)別，從而了解SiGe HBT工藝的特殊之處，同時(shí)也簡(jiǎn)單描述了SiGe HBT工藝可能的應(yīng)用方向，在本篇文章中，我們重點(diǎn)介紹在歐盟項(xiàng)目Dotseven中孵化出來(lái)的一些實(shí)際應(yīng)用，也展示合作伙伴使用SiGe HBT芯片做的終端產(chǎn)品,供大家參考。

基于計(jì)算機(jī)斷層掃描原理的三維太赫茲成像（太赫茲 CT）是可能探索的新興應(yīng)用之一，太赫茲輻射是非電離的，因此不需要專門(mén)的安全措施，太赫茲 CT 代表了一個(gè)有趣的 X 射線技術(shù)的替代品，可用于低成本的工業(yè)質(zhì)量控制。比如圖1，物體到雷達(dá)的距離為780mm時(shí)接收到的紙板上對(duì)應(yīng)的兩個(gè)橫向位置的現(xiàn)有和丟失的藥片?？梢宰⒁獾?，因?yàn)?a href="http://m.greenbey.cn/v/tag/4084/" target="_blank">毫米波雷達(dá)有足夠的分辨率，信號(hào)返回可以識(shí)別鋁箔蓋密封的位置，塑料空腔，最終可以檢測(cè)到丟失的藥片。相應(yīng)掃描對(duì)象的三維表面重建（峰值搜索算法）可以在圖2中獲得:

Fig.13-D imaging experiment with the implemented radar module. Cardboard box with a blister pack of drugs with two missing tablets as the scanned object. 2-D scan of the normalized power received for an object-to-radar distance of 780 mm(X,Y)

fig.23-D surface reconstruction of the object from Fig. 1after a peak-searchalgorithm.

在太赫茲3D醫(yī)療成像領(lǐng)域，基于SiGe HBT工藝芯片的系統(tǒng)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在490 GHz時(shí)高達(dá)60 dB的動(dòng)態(tài)范圍，這對(duì)于后期的大規(guī)模量產(chǎn)提供了良好的開(kāi)端。

Fig .3Illustration of the THz-CT scanner. The system comprises a 490 GHz SiGeHBT source, an NMOS detector, and an optical train based on four f# = 2, 50 mm PTFElenses. The object is rotated (φ) and stepped in the 2D object plane (y,z).

Fig. 4 Photograph of the THz-CT scanner.

通過(guò)物體的信息是沿著y軸測(cè)量的，并且對(duì)于不同的投影角度形成物體的正弦圖。此步驟沿z軸重復(fù)，并在濾波后的反投影算法實(shí)行全3D重建。為了便于在多個(gè)投影角度和位置進(jìn)行測(cè)量，物體的位置由計(jì)算機(jī)控制x × y × ?的步進(jìn)電機(jī)控制。對(duì)于每個(gè)位置信息，檢測(cè)器輸出信號(hào)用數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集。

下圖3D掃描采用的是更接近大規(guī)模市場(chǎng)化的120GHz FMCW收發(fā)，20GHz帶寬的毫米波雷達(dá)芯片（TRA_120_045)，安裝在x-y-z電機(jī)上可掃描300x300mm的平移臺(tái)。結(jié)合定制設(shè)計(jì)的可互換光學(xué)元件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)比較厚的樣本（z 方向），獲得低至1.8mm的空間分辨率（x-y），并且在較長(zhǎng)的工作距離下（150mm）。雷達(dá)信號(hào)處理算法允許超過(guò)60dB的動(dòng)態(tài)，單次測(cè)量在100ms范圍內(nèi), 通過(guò)專屬的軟件，掃描并獲得可視化海量3D數(shù)據(jù)。

如果你對(duì)毫米波雷達(dá)成像的應(yīng)用感興趣，可以考慮合作伙伴的24-300GHz的毫米波雷達(dá)開(kāi)發(fā)板，具體信息可以參考先前微信熱點(diǎn)文章或者文末的閱讀原文。

關(guān)于產(chǎn)品信息更新，大家可以參考下圖：TR2_120_017 是1發(fā)2收的芯片（120GHz), TRX_120_067, TRX_120_089是原先TRX_120_001的替代。089相比067在封裝和天線上有更多創(chuàng)新。最近，關(guān)注300GHz芯片的客戶日漸多起來(lái)，合作伙伴也會(huì)有更新的300GHz芯片，型號(hào)：TRA_300_080， 主要區(qū)別在功率方面有所增強(qiáng)，敬請(qǐng)期待。如果你想了解最新一手芯片信息請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)，有預(yù)訂或者購(gòu)買意向的客戶，可以聯(lián)系我們，請(qǐng)發(fā)郵件至info@xmodtech.cn 。

毫米波雷達(dá)成像的應(yīng)用方向非常多，也等待著大家一起來(lái)挖掘。當(dāng)然SiGe HBT芯片不僅用于成像應(yīng)用，通訊，雷達(dá)等等各行各業(yè)都會(huì)用到。XMOD作為參與過(guò)歐盟項(xiàng)目的成員，更多關(guān)心SiGe HBT 芯片在中高端產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用和落地，也希望項(xiàng)目中的更多其他合作伙伴為您帶來(lái)更多有用的參考信息。關(guān)于如何讓國(guó)內(nèi)FAB擁有先進(jìn)的SiGe HBT工藝以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，作為MOS-AK器件模型國(guó)際會(huì)議國(guó)內(nèi)的窗口，XMOD也正在努力把歐盟10多年的SiGe HBT相關(guān)項(xiàng)目積累的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈信息，打算通過(guò)MOS-AK會(huì)議展示給大家。

審核編輯：劉清