博士生舒一洋提出基于電磁混合耦合模式倍增技術(shù)的多核振蕩器芯片

新冠肺炎疫情期間，電子科技大學(xué)電子薄膜與集成器件國家重點實驗室、我校集成電路特色研究中心羅訊教授團隊（ASIS & BEAM X-LAB）分別在集成電路領(lǐng)域頂級期刊 IEEE Journal of Solid-State Circuits（JSSC）、芯片奧林匹克會議 IEEE International Solid-State Circuits Conference（ISSCC）發(fā)表學(xué)術(shù)論文。論文中的研究成果，均基于國產(chǎn)硅基工藝流片，電子科技大學(xué)為唯一單位。

在 2020 年 5 月刊出的 IEEE JSSC 上，該團隊錢慧珍博士發(fā)表了題為“A 20-32-GHz quadrature digital transmitter using synthesized impedance variation compensation”的期刊論文，錢慧珍、羅訊為共同通訊作者。該論文提出一種新型的全數(shù)字寬頻毫米波直接調(diào)制全正交發(fā)射機芯片，其中的數(shù)字化毫米波功率放大器集成整合 10-bit 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（mm-wave power-DAC）。基于國產(chǎn)硅基 28nm CMOS 射頻工藝，完成了從數(shù)字基帶信號到毫米波頻段調(diào)制信號的直接生成。該全數(shù)字寬頻毫米波直接調(diào)制全正交發(fā)射機芯片工作頻寬 20-32GHz、系統(tǒng)效率 22.1%（含 DAC）、支持 64QAM/256QAM 信號、支持 500MHz 調(diào)制帶寬、單信道數(shù)據(jù)率高達 3Gb/s。該新型全數(shù)字發(fā)射機支持多個 5G FR2 毫米波通信國際標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)技術(shù)已布局 5G 毫米波通信等無線傳輸產(chǎn)品。

全數(shù)字毫米波直接調(diào)制全正交發(fā)射機芯片顯微照

集成待測電路（DUT）的PCB板

全數(shù)字毫米波直接調(diào)制全正交發(fā)射機芯片性能對比

在 2020 年 2 月召開的芯片奧林匹克會議 ISSCC 上，該團隊博士生舒一洋同學(xué)，發(fā)表了題為“A 18.6-to-40.1GHz 201.7dBc/Hz FoMT multi-core oscillator using E-M mixed-coupling resonance boosting”的論文，錢慧珍、羅訊為共同通訊作者。該論文基于國產(chǎn)硅基 40nm CMOS 射頻工藝，提出了一種基于電磁混合耦合模式倍增技術(shù)的多核振蕩器芯片。該芯片能實現(xiàn)四個工作模式的生成與無損切換，工作頻寬覆蓋 18.6GHz 至 40.1GHz、具有相關(guān)頻段創(chuàng)紀(jì)錄的最高 FoMT 性能，是業(yè)界首顆完整覆蓋 5G FR2 毫米波通信各國標(biāo)準(zhǔn)的振蕩器芯片，已技術(shù)轉(zhuǎn)產(chǎn) 5G 通信等消費電子領(lǐng)域。

振蕩器芯片顯微照及l(fā)ayout plan

振蕩器芯片測試性能對比表

該校集成電路特色研究中心羅訊教授團隊（ASIS & BEAM X-LAB）于 2015 年 7 月正式組建。成立至今，團隊主持了近 30 項縱向 / 橫向產(chǎn)學(xué)研用科研項目，含國家自然科學(xué)重點基金、國家 863 計劃等項目；團隊培育出 IEEE 領(lǐng)域頂刊 MWCL 責(zé)任主編（亞洲首位）、IEEE MTT 學(xué)會技術(shù)發(fā)展委員會委員（MTT-4、MTT-5、MTT-23 等三個分委會委員）、IEEE IMS 技術(shù)委員會委員、IEEE RFIC 技術(shù)委員會委員等。團隊現(xiàn)已在國際集成電路領(lǐng)域、國際射頻 / 微波 / 毫米波 / 太赫茲等領(lǐng)域頂級期刊（IEEE JSSC、IEEE TMTT、IEEE MWCL、IEEE TCAS-I 等）、芯片奧林匹克會議（ISSCC）、國際射頻 / 微波 / 毫米波 / 太赫茲等領(lǐng)域第一會議（IMS）、國際射頻集成電路年會（RFIC）、國際定制集成電路會議（CICC）等發(fā)表收錄 60 余篇高水平論文；現(xiàn)已授權(quán) 25 項國內(nèi)外發(fā)明專利（含美國專利 10 項、歐洲專利 5 項），其中 21 項專利技術(shù)轉(zhuǎn)產(chǎn)海思半導(dǎo)體等企業(yè)消費電子（含智能手機等）領(lǐng)域，并大規(guī)模商用量產(chǎn)；團隊培養(yǎng)的博士生、碩士生、本科生斬獲了 23 項射頻 / 微波 / 毫米波 / 太赫茲等領(lǐng)域的 IEEE 國際獎項，含 IEEE MTT-Society Graduate Fellowship Award 兩人次（含中國首位）、IEEE MTT-Society Undergraduate Scholarship Award 兩人次、IEEE IMS 最佳論文展示獎、IEEE IMS 最佳學(xué)生設(shè)計獎 4 項（含冠軍 3 項）等。

IEEE JSSC 為國際集成電路領(lǐng)域第一期刊，發(fā)表難度極大。IEEE ISSCC 為國際集成電路領(lǐng)域第一會議，享有“芯片奧林匹克”的美譽，僅報道國際工業(yè)界、學(xué)術(shù)界的最前沿、最高性能、最有應(yīng)用價值的集成電路與系統(tǒng)領(lǐng)域創(chuàng)新成果。

來源：電子科技大學(xué)

原文標(biāo)題：新突破：基于國產(chǎn)硅基工藝流片的全數(shù)字寬頻毫米波芯片

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