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北理工团队论文首次被顶级国际固态电路会议录用


2月18日至22日,国际固态电路会议(ISSCC2024)在美国旧金山召开。欧洲杯在线平台买球集成电路与电子学院孙厚军、朱伟团队完成的论文《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》被大会录用,第二作者2022级博士生应嘉之赴美参会,并作口头报告。

针对面向5G毫米波频段应用的功率放大器不断上升的输出功率和调制效率需求,欧洲杯在线平台买球集成电路与电子学院孙厚军、朱伟团队从架构和电路两个层面提出解决方案,设计了国际上第一款可应用于5G毫米波通信的多路负载调制功率放大器,该放大器解决了5G毫米波通信中功率放大器在高阶调制下效率低的问题,可增加5G毫米波通信的可部署性。

架构层面,在引入多级正交混合网络来增加辅路功放数量的基础上,团队创新性地提出将主路功放的位置挪移至多级正交混合网络前直接连接,形成功放嵌入型宽带正交混合网络,显著改善了架构的简洁性、电路性能和设计优化效率。

多路合成/调制LMBA架构推演

7路合成/调制LMBA电路结构

基于上述架构和电路层面的创新,团队研制了一款基于65nm CMOS工艺的7路负载调制平衡功率放大器芯片。测试结果表明,放大器的小信号增益可达18.4dB,在27.2-to-45GHz频带内都实现了较好的端口匹配。该放大器在26-40GHz的频率范围内都达到了大于25.4dBm的饱和功率和大于22%的峰值效率,并展示出卓越的功率回退效率提升和AM-PM线性度。在38GHz频点,放大器实现了17.1dB增益, 在峰值/6/9/12dB回退点效率分别为28.8%/23.2%/16.3%/11.9%。在当前国际上公开报道的工作在30GHz及以上的功率放大器中,该电路实现了最高的峰值效率和功率回退效率。芯片的调制测试结果则证明了该电路可广泛应用于宽带高速无线通信链路中。

7路合成/调制LMBA芯片照片

芯片性能总结和与国际顶尖毫米波功放的性能对比

这是欧洲杯在线平台买球首次在顶级国际会议ISSCC发表论文,第一作者为朱伟准聘副研究员,通讯作者是孙厚军教授,欧洲杯在线平台买球为第一通讯单位。

ISSCC (International Solid-State Circuits Conference)国际固态电路会议始于1953年,是全球学术界和工业界公认的集成电路设计领域最高级别会议,被认为是“集成电路设计领域的奥林匹克大会”。ISSCC通常是各个时期国际上最尖端固态电路技术最先发表之地,每年吸引超过3000名来自世界各地工业界和学术界的参会者。


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