近日，被業(yè)界譽(yù)為“芯片奧林匹克會(huì)議”的第七十三屆國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議（International Solid-State Circuits Conference，ISSCC）在美國(guó)舊金山舉行。深圳大學(xué)射頻異質(zhì)異構(gòu)集成全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室毛軍發(fā)院士團(tuán)隊(duì)共2項(xiàng)成果入選，團(tuán)隊(duì)在會(huì)上作報(bào)告。
成果一：Sub-7G超越軌到軌開(kāi)關(guān)電容功率放大器技術(shù)
開(kāi)關(guān)電容功率放大器（SCPA）具有高效率、高線(xiàn)性度與高集成的優(yōu)勢(shì)，在高數(shù)據(jù)率、高能效無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)中具有重要應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的電壓模式SCPA輸出為軌到軌信號(hào)，瞬態(tài)電壓幅度始終限制在0至VDD之間，難以實(shí)現(xiàn)更大功率。針對(duì)這一問(wèn)題，本工作提出了一種基于對(duì)稱(chēng)耦合線(xiàn)的周期性電壓脈搏網(wǎng)絡(luò)（Periodic voltage-pacing network, PVPN），該結(jié)構(gòu)利用電容充放電時(shí)的交替電流，在輸出節(jié)點(diǎn)激發(fā)周期性電壓波動(dòng)，不額外增加功耗的前提下，使SCPA的輸出電壓幅度突破軌到軌限制，實(shí)現(xiàn)了更高的輸出功率和效率。此外，本工作采用金屬堆疊結(jié)構(gòu)的功率合成變壓器，通過(guò)堆疊金屬層有效提升電感品質(zhì)因數(shù)與變壓器耦合系數(shù)，該數(shù)字化功率放大器芯片基于40-nm CMOS工藝研制，1dB工作帶寬為4.5-7.2GHz，飽和輸出功率為27.92dBm，峰值漏極效率為46.2%，峰值功率附加效率為38.6%，6dB功率回退時(shí)的漏極效率為38.3%，該數(shù)字化功率放大器在工作頻寬、輸出功率、效率方面具有優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于sub-7GHz范圍內(nèi)的移動(dòng)通信、WiFi等前沿應(yīng)用領(lǐng)域。
團(tuán)隊(duì)以《A 4.5-to-7.2GHz beyond rail-to-rail output SCPA with 27.9dBm Pout and 46.2% DE at 5.1GHz using periodic voltage-pacing network》為題在ISSCC 2026作口頭報(bào)告，該成果入選ISSCC亮點(diǎn)論文（Highlight Paper）。深圳大學(xué)副教授楊秉正為論文第一作者，羅訊教授為論文通訊作者，深圳大學(xué)為第一作者/唯一通信單位，這是深圳大學(xué)首次在ISSCC發(fā)表論文。
原文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11409165
成果二：本征諧波抑制六相數(shù)字發(fā)射機(jī)技術(shù)
開(kāi)關(guān)電容功率放大器（SCPA）需工作在開(kāi)關(guān)模式保持高效率，其本振（LO）輸入通常采用方波信號(hào)。然而，方波信號(hào)的FFT展開(kāi)中含有多個(gè)高階分量，導(dǎo)致輸出信號(hào)諧波較強(qiáng)，易對(duì)高頻通訊系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。針對(duì)這一問(wèn)題，本工作提出了一種數(shù)字波形綜合技術(shù)，通過(guò)對(duì)信號(hào)瞬態(tài)電壓波形的精確控制，使時(shí)域波形的FFT展開(kāi)中二、三、四次諧波分量均被消除。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出一種本征諧波抑制六相數(shù)字發(fā)射機(jī)架構(gòu)，將該波形綜合技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字發(fā)射機(jī)中，在單元電路層面直接生成所需波形并作為本振輸入，從而在高輸出功率條件下實(shí)現(xiàn)本征諧波抑制。該六相數(shù)字發(fā)射機(jī)采用40-nm CMOS工藝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了43.73%系統(tǒng)效率與28.06dBm輸出功率。在不附加額外濾波電路的情況下，其二、三、四次諧波抑制分別為38.7dBc、52.8dBc與39.5dBc，并支持64-QAM和256-QAM等高階調(diào)制信號(hào)生成。該數(shù)字發(fā)射機(jī)在輸出功率、效率、諧波抑制方面具有優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信等重要應(yīng)用領(lǐng)域。
團(tuán)隊(duì)以《A 0.6-to-0.9GHz, 28.06dBm Pout, 43.73% SE, 6-phase switched-capacitor power amplifier using in-cell digital waveform synthesis for the 2nd-, 3rd-, and 4th-harmonic suppression》為題在ISSCC 2026作口頭報(bào)告。碩士研究生梁喜清為論文第一作者，深圳大學(xué)楊秉正副教授、深圳大學(xué)羅訊教授為論文共同通訊作者。
原文鏈接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11409343
深圳大學(xué)射頻異質(zhì)異構(gòu)集成全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室這兩項(xiàng)成果亮相ISSCC 2026，標(biāo)志著深圳大學(xué)在集成電路領(lǐng)域的關(guān)鍵突破，充分展現(xiàn)了學(xué)校在集成電路領(lǐng)域研究的前沿創(chuàng)新實(shí)力與國(guó)際影響力。
（供稿 射頻異質(zhì)異構(gòu)集成全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）
