SiGe HBT芯片在成像方面的应用简析
在上一篇微信文章“sige hbt 技术和应用的未来” 中，我们从工艺层面详细对比iii-v工艺，以及纯先进cmos节点的区别，从而了解sige hbt工艺的特殊之处，同时也简单描述了sige hbt工艺可能的应用方向，在本篇文章中，我们重点介绍在欧盟项目dotseven中孵化出来的一些实际应用，也展示合作伙伴使用sige hbt芯片做的终端产品,供大家参考。
基于计算机断层扫描原理的三维太赫兹成像（太赫兹 ct）是可能探索的新兴应用之一，太赫兹辐射是非电离的，因此不需要专门的安全措施，太赫兹 ct 代表了一个有趣的 x 射线技术的替代品，可用于低成本的工业质量控制。比如图1，物体到雷达的距离为780mm时接收到的纸板上对应的两个横向位置的现有和丢失的药片。可以注意到，因为毫米波雷达有足够的分辨率，信号返回可以识别铝箔盖密封的位置，塑料空腔，最终可以检测到丢失的药片。相应扫描对象的三维表面重建（峰值搜索算法）可以在图2中获得:
fig.1 3-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.2 3-d surface reconstruction of the object from fig. 1 after a peak-searchalgorithm.
在太赫兹3d医疗成像领域，基于sige hbt工艺芯片的系统也已经实现了在490 ghz时高达60 db的动态范围，这对于后期的大规模量产提供了良好的开端。
fig .3 illustration 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.
通过物体的信息是沿着y轴测量的，并且对于不同的投影角度形成物体的正弦图。此步骤沿z轴重复，并在滤波后的反投影算法实行全3d重建。为了便于在多个投影角度和位置进行测量，物体的位置由计算机控制x × y × ϕ的步进电机控制。对于每个位置信息，检测器输出信号用数据系统采集。
下图3d扫描采用的是更接近大规模市场化的120ghz fmcw收发，20ghz带宽的毫米波雷达芯片（tra_120_045)，安装在x-y-z电机上可扫描300x300mm的平移台。结合定制设计的可互换光学元件，可实现对比较厚的样本（z 方向），获得低至1.8mm的空间分辨率（x-y），并且在较长的工作距离下（150mm）。雷达信号处理算法允许超过60db的动态，单次测量在100ms范围内, 通过专属的软件，扫描并获得可视化海量3d数据。
如果你对毫米波雷达成像的应用感兴趣，可以考虑合作伙伴的24-300ghz的毫米波雷达开发板，具体信息可以参考先前微信热点文章或者文末的阅读原文。
关于产品信息更新，大家可以参考下图：tr2_120_017 是1发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在封装和天线上有更多创新。最近，关注300ghz芯片的客户日渐多起来，合作伙伴也会有更新的300ghz芯片，型号：tra_300_080， 主要区别在功率方面有所增强，敬请期待。如果你想了解最新一手芯片信息请关注公众号，有预订或者购买意向的客户，可以联系我们，请发邮件至info@xmodtech.cn 。
毫米波雷达成像的应用方向非常多，也等待着大家一起来挖掘。当然sige hbt芯片不仅用于成像应用，通讯，雷达等等各行各业都会用到。xmod作为参与过欧盟项目的成员，更多关心sige hbt 芯片在中高端产业的应用和落地，也希望项目中的更多其他合作伙伴为您带来更多有用的参考信息。关于如何让国内fab拥有先进的sige hbt工艺以及整个产业链，作为mos-ak器件模型国际会议国内的窗口，xmod也正在努力把欧盟10多年的sige hbt相关项目积累的整个产业链信息，打算通过mos-ak会议展示给大家。
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