新冠肺炎疫情期間，電子科技大學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）發表學術論文。論文中的研究成果，均基于國產硅基工藝流片，電子科技大學為唯一單位。

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字寬頻毫米波直接調制全正交發射機芯片，其中的數字化毫米波功率放大器集成整合 10-bit 數字模擬轉換器（mm-wave power-DAC）。基于國產硅基 28nm CMOS 射頻工藝，完成了從數字基帶信號到毫米波頻段調制信號的直接生成。該全數字寬頻毫米波直接調制全正交發射機芯片工作頻寬 20-32GHz、系統效率 22.1%（含 DAC）、支持 64QAM/256QAM 信號、支持 500MHz 調制帶寬、單信道數據率高達 3Gb/s。該新型全數字發射機支持多個 5G FR2 毫米波通信國際標準，相關技術已布局 5G 毫米波通信等無線傳輸產品。

全數字毫米波直接調制全正交發射機芯片顯微照

集成待測電路（DUT）的PCB板

全數字毫米波直接調制全正交發射機芯片性能對比

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，發表了題為“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的多核振蕩器芯片。該芯片能實現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、具有相關頻段創紀錄的最高 FoMT 性能，是業界首顆完整覆蓋 5G FR2 毫米波通信各國標準的振蕩器芯片，已技術轉產 5G 通信等消費電子領域。

振蕩器芯片顯微照及layout 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 / 橫向產學研用科研項目，含國家自然科學重點基金、國家 863 計劃等項目；團隊培育出 IEEE 領域頂刊 MWCL 責任主編（亞洲首位）、IEEE MTT 學會技術發展委員會委員（MTT-4、MTT-5、MTT-23 等三個分委會委員）、IEEE IMS 技術委員會委員、IEEE RFIC 技術委員會委員等。團隊現已在國際集成電路領域、國際射頻 / 微波 / 毫米波 / 太赫茲等領域頂級期刊（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）等發表收錄 60 余篇高水平論文；現已授權 25 項國內外發明專利（含美國專利 10 項、歐洲專利 5 項），其中 21 項專利技術轉產海思半導體等企業消費電子（含智能手機等）領域，并大規模商用量產；團隊培養的博士生、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 最佳學生設計獎 4 項（含冠軍 3 項）等。

IEEE JSSC 為國際集成電路領域第一期刊，發表難度極大。IEEE ISSCC 為國際集成電路領域第一會議，享有“芯片奧林匹克”的美譽，僅報道國際工業界、學術界的最前沿、最高性能、最有應用價值的集成電路與系統領域創新成果。

來源：電子科技大學

原文標題：新突破：基于國產硅基工藝流片的全數字寬頻毫米波芯片

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