摘要：三种创新的设计技术大大提高了无线发射器性能，并可以提高功率效率并同时提高数据速率。这有效地与对速度和效率的需求不断增长相吻合，从而加速了无线设备的广泛部署。这使无线电子设备的协同操作和现代生活的质量更好。...

正如日本科学科学的研究人员所报道的那样，三种创新的设计技术大大提高了无线发射器性能，并可以提高功率效率并同时提高数据速率。这有效地与对速度和效率的需求不断增长相吻合，从而加速了无线设备的广泛部署。这使无线电子设备的协同操作和现代生活的质量更好。

将人工智能（AI）整合到日常生活中需要通过称为物联网（IoT）的技术所有电子设备的互连性。物联网市场的迅速扩展产生了对无线通信的巨大需求。在这种情况下，发射器（通过无线电波将信息发送给其他设备和用户的发送信息）扮演着关键的角色。由于大多数物联网设备是电池经营的，因此发射器必须高效。为了使AI处理更多的数据，发射机应支持升高的数据速率，从而使社会更聪明。

广泛采用的发射器类型，数字极性发射器，代表极坐标中的输入数据 - 振幅和相位 - 然后通过精确调整输出无线电波的极性坐标来传输。但是，确定这些极性坐标取决于渴望型电路块的坐标旋转数字计算机（CORDIC）。 CORDIC生成需要相应调节器的多位振幅和相位信号。由于制造缺陷，这些缺陷遭受了线性问题，限制了数据速率，使其在平衡效率和数据速率方面具有挑战性。增强一个经常会损害另一个；例如，虽然数字前启动（DPD）（一种流行的线性校准技术）可以解决较高数据速率的线性问题，但它会消耗额外的功率。

在最近的一项研究中，由冈田教授领导的东京科学学院（东京科学）的研究团队试图通过使用三种创新设计技术开发无线无线的极地发射器体系结构来解决这些问题，从而导致同时提高功率效率和数据速率。他们在2025年IEEE国际固态电路会议（ESSCC）会议记录。

According to Okada, "The first proposed technique employs Delta-Sigma Modulators (DSMs) to re-encode the input data. Instead of directly calculating the polar coordinates of the input x and y signals, two DSMs convert them into 3-level signals. Because these 3-level outputs yield only nine distinct amplitude-phase combinations, a simple nine-state look-up table (LUT) can effectively determine the amplitude和阶段。”通过避免使用耗电的电源并减少幅度和相位的位计数（2位振幅和3位相），这种方法促进了线性振幅和相位调制技术的使用。

第二和第三提出的技术实现了线性振幅和相位调制。在常规的多位幅度和相位调制方案中，设备匹配在准确生成零和峰之间的中间值方面起着重要作用。但是，在此产量期间出现的不匹配破坏了调制线性。

在第二个提出的技术中，将2位振幅信号进一步量化为1位，以防止带内噪声增加。 1位振幅控制发射机输出以在没有任何中间状态的情况下在零和峰值幅度之间切换，从而促进发射机振幅中的完全线性性。

在第三个提出的技术中，由于相控制代码只有3位，因此需要八个阶段分别为45°。而不是通过利用载体频率四倍的方波的上升和下降边缘来插阶段，而是产生了八个阶段。多路复用方波的不同边缘形成输出阶段。这些提出的技术确保了幅度和相位调制的线性性，从而消除了功率密集型校准程序。团队通过使用65nm CMOS流程实施拟议的数字发射器来测试他们的想法，并将其性能与其他最新设计进行比较。

Okada总结说：“通过应用这些技术，我们在传统发射器中实现了顶级功率效率和数据速率，而在不损害另一个技术的情况下，由于我们的无绳索极性发射器体系结构。”

因此，这种创新的架构可以刺激需要发射器的许多应用程序的技术进步。

这项工作得到了日本国家信息与通信技术研究所（NICT）（JPJ012368C00801）的部分支持。

会议名称：2025 IEEE国际固态电路会议（ESSCC）