[EDITION ABONNES] A l’occasion de la conférence ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) qui s’est tenue fin février, l’Imec, le laboratoire belge de recherche spécialisé dans le domaine de la nanoélectronique et des technologies numériques, a présenté une puce de réception ultralarge bande (UWB) à faible consommation qui se distingue par un niveau de résistance aux interférences causées par les signaux Wi-Fi et 5G (voire au-delà) dix fois supérieur à celui des composants UWB existants à l’état de l’art.

Une caractéristique qui constitue une avancée majeure dans le développement et le déploiement d’applications UWB de nouvelle génération, qui deviennent de plus en plus critiques en matière de sécurité. C’est le cas notamment des systèmes de détection de présence d'enfants dans le secteur automobile, où la fiabilité et la disponibilité assurée sont primordiales, ou des environnements de production, où les capacités de localisation précises de l'UWB pourraient garantir la sécurité des travailleurs humains travaillant à proximité de bras robotiques, de véhicules à guidage automatique (AGV) ou d'autres machines automatisées.

L’Imec rappelle que le spectre alloué aux communications à ultralarge bande (couvrant généralement la gamme de fréquence comprise entre 6 GHz et 10 GHz) va de plus en plus être convoité par d'autres technologies sans fil qui cherchent à étendre leur portée. La récente approbation du standard Wi-Fi 6e, par exemple, le positionne pour fonctionner dans la bande entre 5,925 GHz à 7,125 GHz. Les technologies 5G (et au-delà) s’étendent également dans la bande supérieure des 6 GHz, étant donné que le spectre qui leur est aujourd’hui alloué risque d’arriver rapidement à saturation.

Pour les industries qui exploitent la technologie UWB, des mesures proactives doivent être prises, assure le laboratoire belge, d'autant que les cas d’usage de l’UWB ne se limitent plus aux applications traditionnelles d’accès sans clé sécurisées et couvrent aussi des fonctions d'automatisation automobile et industrielle critiques en matière de sécurité. En d’autres termes, il existe un besoin croissant de solutions permettant à l’UWB et à d’autres technologies sans fil de coexister sans problème dans les mêmes bandes de fréquence.

Dans le détail, la puce de réception de signaux UWB radio impulsionnels (UWB-IR) de l’Imec, gravée selon un procédé FDSOI 22 nm avec une zone active de seulement 0,32 mm², se distingue par des performances de résistance aux interférences Wi-Fi, 5G et au-delà de -13 dBm, soit une résilience dix fois plus importante que celles des solutions existantes. Et ce pour une consommation d’énergie très faible (7,6 mW).

Selon le laboratoire, cette efficacité permet au frontal analogique (AFE) de réception de fonctionner dix fois plus longtemps que les puces UWB compatibles IEEE 802.15.4a/z actuelles avec la même alimentation (batterie) et deux fois plus longtemps que ce qui est indiqué dans des documents de recherche récents. « Pour favoriser son adoption par l’industrie, notre récepteur UWB est non seulement conforme à la norme IEEE 802.15.4z existante mais il est également prêt à prendre en charge la prochaine norme IEEE 802.15.4ab », ajoute Christian Bachmann, directeur du programme Détection sans fil à l’Imec. Le laboratoire travaille avec des partenaires industriels de l'écosystème UWB par le biais de partenariats de R&D et de cession de licences de propriété intellectuelle.