深港微电子学院刘小龙课题组在IEEE ESSCIRC发表毫米波振荡器芯片设计新成果

2023-09-21 科研聚焦 浏览量：3823

近日，2023年度集成电路设计领域顶级会议IEEE ESSCIRC在葡萄牙里斯本召开。南方科技大学深港微电子学院刘小龙课题组的论文“A 18.5-to-22.4GHz Class-F23 VCO Achieving 189.1dBc/Hz FoM Without 2nd/3rd-Harmonic Tuning in 65nm CMOS”入选了此会议。该论文的第一作者为深港微电子学院2022级硕士生田硕，指导老师为刘小龙助理教授。

图1. 田硕同学在大会上作口头报告 

作为高速无线/有线收发机系统的关键模块，毫米波振荡器的频谱纯度直接影响着通信质量。该论文提出了一种新型谐波整形F23类振荡器，旨在抑制有源器件的噪声。传统的谐波整形振荡器通常需要采用额外的电容阵列调谐，以对准高次谐振并获得最佳性能。然而，在毫米波频段，低Q值的电容阵列会显著降低谐振腔的品质因数，进而导致相位噪声的恶化，从而限制了谐波整形的效果。为了解决这个问题，该论文提出了一种基于高阶变压器的谐波整形技术，实现了无需谐波调谐的谐振带宽扩展。这避免了复杂的电容阵列控制调谐，实现了宽带谐波整形的目标，同时增强了设计的鲁棒性并且抑制了谐振腔品质因数的恶化。此外，由于减少了开关电容阵列的使用，以及采用了紧凑型的变压器，该论文提出的毫米波振荡器在面积上也具有明显优势。

图2. 芯片照片和测试结果图 

论文研究工作得到了深圳市技术攻关重点项目以及南方科技大学科研启动经费的支持。据悉，深港微电子学院的安丰伟老师和潘权老师课题组的联合培养研究生也各有一篇论文入选本次会议。 

关于ESSCIRC

ESSCIRC是European Solid-State Circuit Conference，即欧洲固态电路会议的简称，始创于1974年，是IEEE固态电路协会（SSCS）极具影响力的芯片设计系列年会之一。ESSCIRC为来自全球范围内的众多专家学者和工业界研发人员提供了一个站在技术前沿与业界专家交流沟通的机会。今年的ESSCIRC会议网址为https://www.esscirc-essderc2023.org。