深港微电子学院潘权课题组在5G毫米波通信集成领域取得重大突破

2021-03-29 科研聚焦 浏览量：18418

近日，南方科技大学深港微电子学院助理教授潘权课题组在第五代（5G）毫米波通信系统集成领域取得重大突破，成功开发出两款可覆盖全球所有国家5G频段的用于无线通信收发机的注入锁定分频器芯片。论文成果以“Tuning-Less Injection-Locked Frequency Dividers with Wide Locking Range Utilizing 8th-Order Transformer-Based Resonator”为题发表在集成电路设计领域顶级会议IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC) 2021上。这是南科大首次以第一单位在IEEE RFIC上发表高水平学术论文，成功打破了学院在该研究领域的空白。

近年来，随着 5G 商用化的步伐加快和对毫米波技术的进一步研究，移动通信正迎来一个全新的时代。目前，世界各国对于5G通信频段的划分各不相同，图一展示了目前世界上所有5G频段的划分情况。除了已经获得授权的频段之外，还有一些未授权的频段亟需开发。对于5G毫米波通信系统来说，超宽带和低功耗一直都是重要指标。为了构建一个适用于5G应用的超宽带毫米波收发器，频率综合器（PLL）是最重要的模块，而注入锁定分频器（ILFD）就是毫米波PLL中的卡脖子部分。目前世界上已发表的毫米波ILFD都不能同时覆盖所有5G授权和未授权的频段。因此，一个可以同时支持全球所有频段的超宽带注入锁定分频器至关重要。

图1 全球5G频段划分表

在与业界最先进技术的比较中，本文技术实现了世界上最宽的锁定范围和最高的能效比，可以覆盖全球所有5G毫米波频段，整体性能达到世界领先水平，为毫米波领域注入锁定分频器设计提供了一个可行方案，对5G通信的高频段多频带应用有着实际意义。

图2 两款芯片的显微图

深港微电子学院潘权教授的研究助理姜棋耀为本论文第一作者，潘权为该论文唯一通讯作者，南方科技大学为该论文唯一通讯单位。

相关论文：

Q. Jiang and Q. Pan, " Tuning-Less Injection-Locked Frequency Dividers with Wide Locking Range Utilizing 8th-Order Transformer-Based Resonator," IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium (RFIC), 2021.