本文为大家介绍的来自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在5G通信芯片上的研究成果，其基于国产硅工艺研发的芯片，完整覆盖了各国的 5G FR2 毫米波通信标准，相关技术已布局5G毫米波通信产品。

研究背景

作为走在5G建设前沿的国家，中国的5G新基建已在眼前，在新一代通信系统中不断增长的数据流，对通信芯片提出了高数据速率、高集成度和低成本的要求。毫米波光谱具有广泛的可用带宽，一些应用被定义在毫米波波段，包括5G NR的频率范围2（FR2）和点对点回程系统（point-to-point backhaul systems）。在CMOS制造工艺下，毫米波在相对低的供电电压下实现高带宽的高线性仍是不小的挑战。而寄生效应的增加以及毫米波频段无源器件的品质因数问题也困扰着信号源的振荡器，传统设计已经很难满足如今的性能要求。

面对这些应用难点，电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室、集成电路特色研究中心罗讯教授团队（ASIS & BEAM X-LAB）先后在被誉为“芯片奥林匹克”的集成电路领域顶级会刊IEEE ISSCC以及IEEE旗舰期刊JSSC上发表关于通信芯片技术研究的学术论文，分别为博士研究生舒一洋发表的题为“A 18.6-to-40.1GHz 201.7dBc/Hz FoMT multi-core oscillator using E-M mixed-coupling resonance boosting”的论文，以及钱慧珍博士发表的题为“A 20-32-GHz quadrature digital transmitter using synthesized impedance variation compensation”的论文，钱慧珍、罗讯为上述两篇论文的共同通讯，其研究成果均基于国产硅基工艺流片。两项研究成果具体如何，让我们接着往下看↓

基本特性

博士研究生舒一洋其论文中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芯片。该芯片能实现四个工作模式的生成与无损切换，工作频宽覆盖18.6GHz至 40.1GHz、具有相关频段创纪录的最高FoMT性能，是业界首颗完整覆盖5G FR2毫米波通信各国标准的振荡器芯片，芯片基于国产硅基 40nm CMOS 射频工艺，已技术转产 5G 通信等消费电子领域。

振荡器芯片显微照及layout plan

振荡器芯片测试性能对比表

钱慧珍博士在其论文提出一种新型的全数字宽频毫米波直接调制全正交发射机芯片，其中的数字化毫米波功率放大器集成整合 10-bit 数字模拟转换器（mm-wave power-DAC），可完成了从数字基带信号到毫米波频段调制信号的直接生成。该全数字宽频毫米波直接调制全正交发射机芯片工作频宽 20-32GHz、系统效率 22.1%（含 DAC）、支持 64QAM/256QAM 信号、支持 500MHz 调制带宽、单信道数据率高达 3Gb/s。该新型全数字发射机基于国产硅基 28nm CMOS 射频工艺，支持多个 5G FR2 毫米波通信国际标准，相关技术已布局 5G 毫米波通信等无线传输产品。

全数字毫米波直接调制全正交发射机芯片显微照

集成待测电路（DUT）的PCB板

全数字毫米波直接调制全正交发射机芯片性能对比

应用前景

可以看到，基于国产硅基CMOS工艺打造的多核振荡器芯片与全数字毫米波直接调制全正交发射机芯片两项成果，发挥了CMOS工艺表现稳定、低功耗、易集成等优势，大幅降低了毫米波频段的应用成本。

中国5G技术的高速发展为科技创新提供了广阔的应用土壤，据悉，罗讯教授团队的研究成果之中已有数十项专利技术转产海思半导体等企业的电子通信业务领域并实现商用量产。这两项成果目前已经布局在5G毫米波无线传输应用领域，其技术的成功落地，将会加速5G产业应用的国产化研制，推进我国5G毫米波商用进程。

论文全文链接：

https://ieeexplore.ieee.org/document/8963645

https://ieeexplore.ieee.org/document/9063100