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基于強耦合變壓器的電流提升技術

電子科技大學電子科學與工程學院（示范性微電子學院）博士生張凈植在2018年國際固態(tài)電路會議（ISSCC）上發(fā)表研究成果，提出了一種“基于強耦合變壓器的電流提升技術”，初步實現(xiàn)了用一款芯片覆蓋多個頻段，讓5G通信“全球通”變成了可能。2015年，張凈植的導師康凱正承擔國家5G技術方面的一個重大專項，他有機會參與其中，負責頻率源方面的部分研究任務。而正是這次研究，讓他將目光鎖定在了5G芯片上。張凈植發(fā)現(xiàn)，目前不同國家劃分的應用于5G通信的頻段各不相同。比如，中國用的是24.75GHz~27.5GHz和37GHz~42.5GHz頻段，美國用的是27.5GHz~28.35GHz、37GHz~38.6GHz和38.6GHz~40GHz頻段，歐洲用的是24.25GHz~27.5GHz頻段，日韓則采用26.5GHz~29.5GHz。也就是說，如果5G手機的芯片不支持這么多不同頻段，出國后就無法正常通信了。相對于當前使用的4G技術，5G技術在吞吐率、時延、連接數(shù)量、能耗等方面有一個質的飛躍，就像美國運營商Sprint新任總裁和即將上任的CEO邁克爾·康貝斯在今年的摩根大通全球技術、媒體和通信會議上所說的，如今的4G網速平均只有30MB/秒，而5G提供的網速將是它的15倍。因此，學界和業(yè)界都對5G給予厚望。張凈植的研究成果，就是兩方小小的“通用芯片”：大的芯片只有910微米×920微米（1微米=10-6米），小的芯片為700微米×670微米，面積都小于1平方毫米，大小相當于一根繡花針的橫截面。但這種小芯片卻具有“兼容并蓄”的“寬廣胸襟”，極大地提升了注入鎖定倍頻器的工作帶寬，即“基于CMOS（互補金屬氧化物半導體）工藝的超寬帶注入鎖定倍頻器”，簡而言之，就是為了解決5G芯片在不同電磁頻段“水土不服”的難題而專門設計的。在與業(yè)界最先進技術的比較中，該技術在僅消耗兩倍功耗的情況下，將工作帶寬提升了5.2倍，同時還解決了毫米波頻段中“低相位噪聲信號源的大帶寬設計”難題，為毫米波領域超寬帶低相位噪聲信號源設計提供了一個可行方案，對5G通信的高頻段多頻帶應用有著實際意義。左邊是差分輸出芯片，是核心電路的驗證模塊；右邊是正交輸出芯片，是完整的、可以用于5G系統(tǒng)的芯片。原文：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/5/412885.shtm

電子科技大學 2021-04-10

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