兩款國產(chǎn)射頻TRCV RFIC芯片,支持我國5G布局發(fā)展

愛斯泰克（上海）高頻通訊技術(shù)有限公司，東南大學(xué)黃風(fēng)義教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在張江發(fā)布了兩款國產(chǎn)射頻收發(fā)系統(tǒng)集成電路芯片，其中一款高寬帶、抗干擾射頻集成電路芯片被北京大學(xué)、中科院等專家組技術(shù)鑒定為已達(dá)到國際先進(jìn)水平。據(jù)悉，這兩款芯片可廣泛應(yīng)用于第5代移動(dòng)通信（5G）、超高速無線物聯(lián)網(wǎng)等，能夠在該技術(shù)領(lǐng)域支撐我國5G布局發(fā)展。

射頻芯片是無線通信的關(guān)鍵部件，可以實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)射、無線傳輸和接收。傳統(tǒng)的手機(jī)射頻芯片，通常一個(gè)頻段（也稱為通道）或鄰近頻段對應(yīng)了一個(gè)芯片單元，多個(gè)通道需要多個(gè)芯片單元。隨著手機(jī)通信的頻段、模式增多及帶寬增加的發(fā)展趨勢，射頻芯片需要支持十幾個(gè)通道，并滿足高帶寬、抗干擾能力強(qiáng)等性能要求。目前，移動(dòng)通信的高端射頻芯片大部分被國外大公司壟斷。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人、上海市“千人計(jì)劃”專家黃風(fēng)義博士從美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校畢業(yè)后，曾在美國IBM公司研發(fā)中心擔(dān)任鍺硅技術(shù)項(xiàng)目組核心研發(fā)工程師，在集成電路芯片的工藝、器件、電路設(shè)計(jì)等相關(guān)領(lǐng)域有20多年研究經(jīng)驗(yàn)。2001年回國后，他創(chuàng)建愛斯泰克（上海）高頻通訊技術(shù)有限公司，擔(dān)任公司董事長。公司主要瞄準(zhǔn)中高端應(yīng)用的射頻、微波、毫米波芯片市場，目前正致力自主研發(fā)可應(yīng)用于5G、無線物聯(lián)網(wǎng)等國內(nèi)急需的芯片。

據(jù)介紹，此次發(fā)布的芯片分別為高寬帶收發(fā)系統(tǒng)芯片和多頻、多模、可重構(gòu)收發(fā)系統(tǒng)芯片。團(tuán)隊(duì)對這兩款芯片的構(gòu)思從2010年開始，在過去5年間投入了大量資源，與東南大學(xué)等高校研發(fā)團(tuán)隊(duì)展開測試合作。芯片的研發(fā)經(jīng)過多輪設(shè)計(jì)、流片加工才有了如今的問世。其中，高寬帶收發(fā)系統(tǒng)芯片集成了整個(gè)收發(fā)前端的主要元器件，具有高帶寬、超高速、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

愛斯泰克發(fā)布的兩款芯片

它的傳輸帶寬最高達(dá)到150兆，是目前4G手機(jī)帶寬的3倍多，已經(jīng)能夠滿足5G超高速、超大帶寬等要求。在世界范圍內(nèi)，目前ADI公司已經(jīng)有同類型芯片產(chǎn)品，但黃風(fēng)義表示，此次發(fā)布的芯片在抗干擾性等方面要優(yōu)于已有芯片?！按螂娫挄r(shí)有時(shí)會出現(xiàn)串音的情況，這是由于受到其他信號的干擾。這款芯片具備強(qiáng)大的抗干擾能力，可以應(yīng)用于保密通信。”

在今年4月，這兩款芯片被北京大學(xué)、中科院、中國電子科技集團(tuán)公司等單位著名專家組成的專家組技術(shù)鑒定為“成果達(dá)到了國際先進(jìn)水平”。高寬帶收發(fā)系統(tǒng)芯片近20項(xiàng)綜合性能指標(biāo)的測試結(jié)果與國際產(chǎn)品及文獻(xiàn)發(fā)表的結(jié)果相比，5項(xiàng)指標(biāo)接近國際一流水平、7項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到國際一流水平、7項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)優(yōu)于國際上已報(bào)道的最好水平。目前，這兩款芯片已獲國家發(fā)明專利授權(quán)2件，申請PCT國際發(fā)明專利1件，未來可廣泛應(yīng)用于5G手機(jī)、基站、超高速無線物聯(lián)網(wǎng)、射頻傳感器、衛(wèi)星通信及特種專用高寬帶通信、導(dǎo)航、雷達(dá)等系統(tǒng)。

“模型技術(shù)是設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)，尤其涉及到某些高端、特種工藝，國際大公司未必會提供最精確的模型。這時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師就需要自主開發(fā)模型?！秉S風(fēng)義團(tuán)隊(duì)于2006年針對射頻芯片中的電感等元件，在國際上開創(chuàng)了特征函數(shù)法用于電感模型參數(shù)提取和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，成果發(fā)表在國際集成電路領(lǐng)域權(quán)威期刊《固態(tài)電路雜志》（IEEEJSSC）和微電子領(lǐng)域權(quán)威期刊《電子器件快報(bào)》（IEEE EDL），被《科技導(dǎo)報(bào)》評選為年度中國重大科學(xué)進(jìn)展。

黃風(fēng)義介紹高寬帶收發(fā)系統(tǒng)芯片

2016年底，黃風(fēng)義團(tuán)隊(duì)在集成電路芯片中應(yīng)用最廣泛的場效應(yīng)晶體管模型研究取得新進(jìn)展。在深亞微米、超高速晶體管的射頻模型結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)新的溝道效應(yīng)，突破了被國際產(chǎn)業(yè)界普遍采用30多年的模型結(jié)構(gòu)中的核心溝道單元。該技術(shù)將應(yīng)用到工藝廠家的設(shè)計(jì)手冊。

相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的成功研發(fā)，標(biāo)志著我國在寬帶、超高速移動(dòng)通信的高端射頻集成電路芯片設(shè)計(jì)技術(shù)，以及射頻元件模型技術(shù)這兩個(gè)尖端領(lǐng)域，接近國際一流水平。據(jù)悉，公司下一步計(jì)劃利用先進(jìn)的加工工藝，委托中芯國際、臺積電等廠家進(jìn)行芯片加工，著力推進(jìn)芯片的產(chǎn)品化，使芯片實(shí)現(xiàn)更高性能和更低價(jià)格，盡早破解高端射頻芯片被“卡脖子”的局面。