【導讀】日本東京工業大學和日本信息通信研究機構(NICT)開發出了可以使無線通信電路不再使用晶體振蕩器的電路技術，使用的是可通過MEMS(微納機電系統)技術等集成在芯片中的振子。
現有的無線通信電路在提供RF(射頻)信號基準頻率的LO(局部振蕩電路)中使用晶體振蕩器。比如，發送數百MH～數GHz RF信號的LO由能夠使40MHz等晶體振蕩器的輸出倍增的PLL電路構成。利用此次的技術可省去原本必需的高精度且價格昂貴的40MHz晶體振蕩器。不過，需要很多嵌入設備等使用的32kHz晶體振蕩器構成的時鐘。
東京工業大學未來產業技術研究所副教授伊藤浩之介紹說，不是去掉32kHz晶體振蕩器、而是RF信號用晶體振蕩器，是因為“RF信號用晶體振蕩器仍是無線通信電路設計中的一個課題”。32kHz晶體振蕩器在MCU等器件上用的很多而且價格便宜，使其將來能集成到IC中或內置到IC封裝內的研發也在進行中。
使用壓電振子
此次，為了去掉40MHz晶振，采用了由MEMS技術構成的、可集成到IC中的振子。振子試制品采用共振頻率為數GHz的外置壓電元件。
新開發的電路由壓電振子和采用32kHz晶體振蕩器的兩級時鐘電路構成。前一級是壓電振子構成的時鐘發生電路，還具有以32kHz時鐘源為基準檢測壓電元件頻率變動和相位位移的功能。后一級是補償頻率變動和相位位移的時鐘調整電路。將頻率變動和相位位移控制在無線通信電路的要求范圍內。
使用壓電振子還有一個好處，就是容易獲得無線通信電路所需要的低相位位移(相位噪聲)。由于晶振輸出信號的頻率(振子的共振頻率)取決于形狀，因此不容易提高。用于數GHz及數十GHz等RF信號時，要提高倍增比率，因此精度(相位噪聲)可能會變差。而壓電振子等MEMS產品容易將共振頻率做到GHz級，可以抑制倍增引起的信號劣化。
試制品的壓電振子采用了市售品。兩級時鐘電路采用的是臺積電的65nm工藝產品。
