隨著新一代通訊技術5G毫米波和6G對高數據通訊速率大幅提升，為提高數據通信速率所普遍采用的高階正交幅度調制（QAM）、正交頻分復用（OFDM）和載波聚合（Carrier Aggregation）等技術使得通信信號的峰均比（PAPR）大幅提升，導致無線通信系統對于線性度的要求不斷提高。然而功耗問題是5G通信乃至未來6G無線通信的瓶頸性問題。功率放大器是無線終端或基站功耗最大的元器件，需要在功耗、效率和線性度方面提升。本項工作提出了一種高回退效率的新型功率放大器拓撲與理論：基于變壓器的并聯-串聯混合型負載調制。將此技術應用于針對硅基芯片片上高階復雜匹配網絡損耗大的問題，將并聯-串聯混合型高階負載調制結構轉化為基于變壓器的差分匹配形式減小尺寸和損耗，并融合高速寬帶的自適應偏置電路和非線性補償電路。基于傳統商用的55nm Bulk CMOS工藝，實現飽和輸出功率高于25.5 dBm，功率回退6dB處效率高于20%，功率回退12dB處效率高于14%。相比近幾年國際領先的5G毫米波CMOS功率放大器芯片，該功率放大器芯片在緊湊的芯片尺寸下，實現了高線性輸出功率、12dB回退最高的功率回退效率。

IEEE國際固態電路會議（ISSCC）作為IEEE固態電路協會的旗艦會議，是工程師和研究人員展示固態電路和系統級芯片(SoC)最新研究成果的全球性學術交流論壇。ISSCC最早舉辦于1953年，幾十年來一直代表著芯片領域的國際最高學術水平，享有"芯片奧林匹克"的美譽。歷史上入選ISSCC的論文都代表著當前全球頂尖水平，展現出芯片技術和產業的發展趨勢，許多集成電路領域里程碑式的發明與技術突破均在該會議首次發布。

 

天津大學互聯與感知微電子技術團隊是馬凱學教授牽頭依托"天津市成像與感知微電子技術重點實驗室"成立，團隊在射頻、微波與太赫茲領域具有良好的研究基礎，在上述領域牽頭承擔國家重大專項1項、國家重點研發專項2項、國家杰出青年科學基金1項，國家重點基金項目2項和其他多項項目。在集成電路與系統方面取得多項研究成果。在仿真軟件方面，開發了擁有完全自主知識產權的微波優化仿真軟件Neuro Modeler。擁有國際一流的集微波太赫茲微電子系統設計、器件參數提取、通信集成系統可靠性測試于一體的科研測試平臺，測試頻率可連續覆蓋至1140GHz，建有完整的異構集成微系統加工平臺。據悉在國家杰出青年科學基金的支持下，馬凱學教授團隊在5G毫米波收發機芯片和相控陣芯片方面開展了長期研究工作，聚焦毫米波寬帶多頻融合可重構技術難題，創新實現硅基毫米波多頻段多標準融合SOC系統芯片設計。并與領域龍頭企業合作推動5G毫米波的技術落地應用。

來源：天津大學