北理工團隊論文首次被頂級國際固態(tài)電路會議錄用
發(fā)布日期：2024-02-27 供稿：集成電路與電子學院 攝影：集成電路與電子學院
編輯：李曉雨 審核：武楠 閱讀次數(shù)：2月18日至22日,，國際固態(tài)電路會議（ISSCC2024）在美國舊金山召開,。北京理工大學集成電路與電子學院孫厚軍、朱偉團隊完成的論文《A 27.8-to-38.7GHz Load-Modulated Balanced Power Amplifier with Scalable 7-to-1 Load-Modulated Power-Combine Network Achieving 27.2dBm Output Power and 28.8%/23.2%/16.3%/11.9% Peak/6/9/12dB Back-Off Efficiency》被大會錄用,，第二作者2022級博士生應嘉之赴美參會,，并作口頭報告。
針對面向5G毫米波頻段應用的功率放大器不斷上升的輸出功率和調制效率需求,，北京理工大學集成電路與電子學院孫厚軍,、朱偉團隊從架構和電路兩個層面提出解決方案，設計了國際上第一款可應用于5G毫米波通信的多路負載調制功率放大器,，該放大器解決了5G毫米波通信中功率放大器在高階調制下效率低的問題,，可增加5G毫米波通信的可部署性。
架構層面,，在引入多級正交混合網(wǎng)絡來增加輔路功放數(shù)量的基礎上,，團隊創(chuàng)新性地提出將主路功放的位置挪移至多級正交混合網(wǎng)絡前直接連接，形成功放嵌入型寬帶正交混合網(wǎng)絡,，顯著改善了架構的簡潔性,、電路性能和設計優(yōu)化效率。
多路合成/調制LMBA架構推演
7路合成/調制LMBA電路結構
基于上述架構和電路層面的創(chuàng)新,，團隊研制了一款基于65nm CMOS工藝的7路負載調制平衡功率放大器芯片,。測試結果表明，放大器的小信號增益可達18.4dB,，在27.2-to-45GHz頻帶內都實現(xiàn)了較好的端口匹配,。該放大器在26-40GHz的頻率范圍內都達到了大于25.4dBm的飽和功率和大于22%的峰值效率，并展示出卓越的功率回退效率提升和AM-PM線性度,。在38GHz頻點,，放大器實現(xiàn)了17.1dB增益, 在峰值/6/9/12dB回退點效率分別為28.8%/23.2%/16.3%/11.9%。在當前國際上公開報道的工作在30GHz及以上的功率放大器中,，該電路實現(xiàn)了最高的峰值效率和功率回退效率,。芯片的調制測試結果則證明了該電路可廣泛應用于寬帶高速無線通信鏈路中。
7路合成/調制LMBA芯片照片
芯片性能總結和與國際頂尖毫米波功放的性能對比
這是北京理工大學首次在頂級國際會議ISSCC發(fā)表論文,，第一作者為朱偉準聘副研究員，通訊作者是孫厚軍教授,，北京理工大學為第一通訊單位,。
ISSCC (International Solid-State Circuits Conference)國際固態(tài)電路會議始于1953年，是全球學術界和工業(yè)界公認的集成電路設計領域最高級別會議,，被認為是“集成電路設計領域的奧林匹克大會”,。ISSCC通常是各個時期國際上最尖端固態(tài)電路技術最先發(fā)表之地,，每年吸引超過3000名來自世界各地工業(yè)界和學術界的參會者。
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