近日,被业界誉为“芯片奥林匹克会议”的第七十三届国际固态电路会议(International Solid-State Circuits Conference,ISSCC)在美国旧金山举行。深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室毛军发院士团队共2项成果入选,团队在会上作报告。
成果一:Sub-7G超越轨到轨开关电容功率放大器技术
开关电容功率放大器(SCPA)具有高效率、高线性度与高集成的优势,在高数据率、高能效无线传输系统中具有重要应用前景。传统的电压模式SCPA输出为轨到轨信号,瞬态电压幅度始终限制在0至VDD之间,难以实现更大功率。针对这一问题,本工作提出了一种基于对称耦合线的周期性电压脉搏网络(Periodic voltage-pacing network, PVPN),该结构利用电容充放电时的交替电流,在输出节点激发周期性电压波动,不额外增加功耗的前提下,使SCPA的输出电压幅度突破轨到轨限制,实现了更高的输出功率和效率。此外,本工作采用金属堆叠结构的功率合成变压器,通过堆叠金属层有效提升电感品质因数与变压器耦合系数,该数字化功率放大器芯片基于40-nm CMOS工艺研制,1dB工作带宽为4.5-7.2GHz,饱和输出功率为27.92dBm,峰值漏极效率为46.2%,峰值功率附加效率为38.6%,6dB功率回退时的漏极效率为38.3%,该数字化功率放大器在工作频宽、输出功率、效率方面具有优势,可应用于sub-7GHz范围内的移动通信、WiFi等前沿应用领域。

团队以《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》为题在ISSCC 2026作口头报告,该成果入选ISSCC亮点论文(Highlight Paper)。深圳大学副教授杨秉正为论文第一作者,罗讯教授为论文通讯作者,深圳大学为第一作者/唯一通信单位,这是深圳大学首次在ISSCC发表论文。
原文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/11409165
成果二:本征谐波抑制六相数字发射机技术
开关电容功率放大器(SCPA)需工作在开关模式保持高效率,其本振(LO)输入通常采用方波信号。然而,方波信号的FFT展开中含有多个高阶分量,导致输出信号谐波较强,易对高频通讯系统产生干扰。针对这一问题,本工作提出了一种数字波形综合技术,通过对信号瞬态电压波形的精确控制,使时域波形的FFT展开中二、三、四次谐波分量均被消除。在此基础上,团队进一步提出一种本征谐波抑制六相数字发射机架构,将该波形综合技术应用于数字发射机中,在单元电路层面直接生成所需波形并作为本振输入,从而在高输出功率条件下实现本征谐波抑制。该六相数字发射机采用40-nm CMOS工艺设计,实现了43.73%系统效率与28.06dBm输出功率。在不附加额外滤波电路的情况下,其二、三、四次谐波抑制分别为38.7dBc、52.8dBc与39.5dBc,并支持64-QAM和256-QAM等高阶调制信号生成。该数字发射机在输出功率、效率、谐波抑制方面具有优势,可应用在物联网、无线通信等重要应用领域。

团队以《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》为题在ISSCC 2026作口头报告。硕士研究生梁喜清为论文第一作者,深圳大学杨秉正副教授、深圳大学罗讯教授为论文共同通讯作者。
原文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/11409343
深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室这两项成果亮相ISSCC 2026,标志着深圳大学在集成电路领域的关键突破,充分展现了学校在集成电路领域研究的前沿创新实力与国际影响力。
(供稿 射频异质异构集成全国重点实验室)