[00296678]5G/6G未来通信芯片设计

技术原理 该团队针对5G通信芯片集成电路设计技术方向，展开以硅基及第三代半导体等核心器件为主的毫米波（6GHz/28GHz）高速高频高带宽的通信器件及电路研究，开发了MIMO多模终端及基站芯片（包括PA， LNA， Switch， ADC，天线及基带等模块）系统。同时针对6G及未来通信集成电路设计及工艺设计的实际需求，开展了在亚太赫兹（77GHz/140GHz）的高速高频通信器件及电路研究。该团队与广东/深圳龙头企业紧密合作，开展了基于GaN的5G收发机芯片设计（工信部5G制造业中心项目），基于CMOS的140GHz太赫兹通信芯片设计（各国际知名IC下企业合作项目）等企业合作项目。 技术先进性 基于GaN的毫米波通讯器件 该团队针对5G通信芯片集成电路设计技术方向，展开以硅基及第三代半导体（GaN）等核心器件为主的毫米波（6GHz/28GHz）高速高频高带宽的通信器件及电路研究，开发了MIMO多模终端及基站芯片（包括PA，LNA，Switch，ADC，天线及基带等模块）系统。 图表1：26GHz实测GaN PA及性能对比表 基于CMOS的无线通讯电路 该团队通过控制使用超材料器件的CMOS晶体管阵列的相位，从而使得电磁能量的产生和传播可以进行同步控制，因此最终THz信号源的效率得以显著提高。我们在之前的工作中的初步结果表明，140GHz的信号源可以产生3.5dBm的输出功率，可用于距离>1米无线通讯的通信。通过引入基于超材料的零相移器来集成振荡器阵列，我们可以设计一个零相位的耦合振荡器阵列，以便产生具有高输出功率，紧凑尺寸及低噪声的THz信号。实验结果表明THz信号源效率显著提高（>10倍），达到5dBm的输出功率。相比之下，传统的信号源设计没有对电磁场采取相位控制，因此在CMOS工艺下具有较低的能量效率和输出功率。 CMOS的毫米波无线通讯电路 应用市场 该团队与广东/深圳龙头企业紧密合作，开展了基于GaN的5G收发机芯片设计（工信部5G制造业中心项目），基于CMOS的140GHz太赫兹通信芯片设计（各国际知名ICT企业合作项目）等企业合作项目。