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​罗讯教授团队在集成电路领域权威期刊IEEE JSSC发表系列成果
文:电子薄膜与集成器件国家重点实验室 来源:电子薄膜与集成器件国家重点实验室 时间:2022-04-18 22595

  在国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金国际(地区)合作交流项目、国家重点研发计划等科研项目的大力支持下,面向国际学术前沿、国家重大战略需求、国民经济主战场,针对5G/6G无线传输等应用对高能效、高速率、宽频集成电路的迫切需求,电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室罗讯教授团队,开展了高精度相控阵系统芯片、高能效数字微波发射机芯片、宽频低噪声无反射接收机芯片、低相噪/高优值振荡器芯片等研究。基于国产工艺研制的相关成果已转化应用,并在集成电路领域权威期刊IEEE Journal of Solid-State Circuits(JSSC)上发表7篇高水平论文,电子科技大学均为唯一通讯单位。

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一、数字微波功率放大器及其阵列系统

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  团队钱慧珍副教授通过整合高能效数字极化发射机与高精度数字化有源移相链路,提出了一种数字微波极化相位调制移相阵列发射系统,实现了38.2%的峰值系统效率与0.35°的相位移相精度,重点解决了阵列系统中合成波束的高精度、高能效调控难题。同时,钱慧珍副教授结合混合Doherty技术与阻抗倍增技术,提出了一种深回退高效率Doherty全数字正交功率放大器,实现了0/3/6/9/12/15dB下漏极效率38.5%/39.3%/29.6%/29.5%/18.4%/14.9%,解决了发射系统在深回退功率下低系统效率难题。在钱慧珍副教授的研究基础上,团队博士生杨秉正结合混合Doherty阻抗提升技术与可重构自耦合抵消变压器技术,提出了一种开关/浮空电容型数字化正交功率放大器,实现了0/3/6/9/12/15dB回退功率下36.6%/32.9%/29.1%/ 23.7%/18.6%/13.2%系统效率与1024QAM高阶调制下400Mbps的数据传输速率,重点解决了发射机系统整体效率低、传输数据率低等难题。

  二、无反射接收机及其模块芯片

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  团队博士生邓至贤通过系统性地研究了低噪声放大器中晶体管噪声产生机理,建立了毫米波频段的双路噪声抵消模型,可消除放大器中两条信号通路的噪声,从而提出了一种宽频双路噪声抵消低噪声放大器,在22.9–38.2GHz实现了噪声系数2.65–4.62dB,解决了宽频低噪声放大器面临着噪声系数和工作频宽的折衷难题。同时,基于宽频双路噪声抵消低噪声放大器,结合接收系统中非线性器件的行为模型,建立了无反射多阶交调信号工作理论,提出了一种国际首次公开报道的宽频无反射接收机,在22.6–39.2GHz实现噪声系数3.6–5dB、27.6dB带内交调干扰抑制,支持1024QAM高阶调制、3.6 Gbps数据传输率,解决了无线传输接收系统中的空间干扰、镜频干扰等难题。

  三、宽频低相噪高优值振荡器芯片

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  团队舒一洋博士通过研究宽频多模式频率生成机理,建立了多维模式切换理论,可在高频实现超宽频低相位噪声频率生成,提出了一种基于电磁混合耦合模式倍增技术的多核振荡器,实现了18.6–40.1GHz工作频率覆盖范围,单颗振荡器完整覆盖24GHz、28GHz、37GHz以及39GHz等5G移动通信毫米波频段。同时,面向Sub-6G应用需求,通过研究多核阵列振荡器耦合机理,建立了离散耦合与谐波阻抗扩展理论,提出了一种离散耦合谐波阻抗扩展多核振荡器,在1MHz频偏相位噪声最优值–138.92dBc/Hz,FoM@1MHz达到195.1dBc/Hz,FoMT@1MHz达到203.6dBc/Hz,解决了低相位噪声、高性能优值信号生成难题。

  罗讯教授团队(先进半导体与集成微系统研究中心,ASIS)于2015年7月1日正式组建。成立至今,已发展成含正高2人、副高5人、博士后3人、技术员2人,博士生、硕士生、本科生等近百人的学术团队。团队培育出IEEE杰出青年工程师、IEEE领域顶刊MWCL首位责任主编、IEEE MTT学会技术发展委员会委员(MTT-4、MTT-5、MTT-14、MTT-23等分委会)、IEEE RFIC技术委员会委员、IEEE IMS技术委员会委员、IEEE EDL金牌审稿人等。近5年,该中心主持了30余项纵向/横向科研项目,项目经费近亿元,含国家基础加强重点研究项目、国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金国际(地区)合作研究项目等科研项目、海思半导体等工业界重点合作研发项目等。团队现已在IEEE JSSC、TMTT、MWCL、EDL等权威期刊,以及IEEE ISSCC、IMS、RFIC、CICC等标志性会议发表高水平论文近200篇;授权53项国内外专利(含欧美专利22项),其中39项专利技术应用于华为海思等企业消费电子领域(智能手机、汽车电子等)射频系统芯片中,实现了规模化量产。团队培养的博士生、硕士生、本科生斩获了37项集成电路、微波/毫米波等领域IEEE国际重要奖项,含IEEE MTT-Society Graduate Fellowship Award 4人(含中国首位)、IEEE SSC-Society Predoctoral Achievement Award 2人、IEEE MTT-Society Undergraduate Scholarship Award 4人;IEEE IMS、ISSCC、CICC、RFIC等国际会议最佳学生论文奖、学生设计奖、亮点技术等27项。


  论文链接:

  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9709559

  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9552448

  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9552564

  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9512554

  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9530759

  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9241038

  https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9361996


编辑:  / 审核:  / 发布:陈伟