大皖新聞訊 2022年11月8日，安徽省科學技術(shù)獎勵大會上，中國電科38所研發(fā)的一款射頻前端芯片及組件榮獲安徽省技術(shù)發(fā)明獎一等獎。記者了解到，該芯片突破了CMOS射頻集成電路設(shè)計中低噪聲放大器、高精度移相器、低功耗正交混頻器、寬溫增益補償?shù)榷囗楆P(guān)鍵技術(shù)，其一體化射頻前端電路設(shè)計達到國際先進水平，具有自主可控、集成度高和低成本等優(yōu)勢。此項技術(shù)發(fā)明可廣泛應(yīng)用于5G通訊、衛(wèi)星通訊、氣象雷達等國民經(jīng)濟生活領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于大型科技裝備。

創(chuàng)新引領(lǐng)率先開展研發(fā)

集成電路是信息時代的核心基石，工業(yè)的基礎(chǔ)。而射頻前端又是無線連接和感知的核心，是實現(xiàn)信號發(fā)送和接收的基礎(chǔ)，也是集成電路行業(yè)國產(chǎn)化難度較高的領(lǐng)域。

當今，為了實現(xiàn)無線信號無縫覆蓋，無線通訊基站部署密度將更高，成本和能耗問題一直是數(shù)量眾多的基站射頻前端面臨的瓶頸問題之一。同時，在大型國防科技裝備中射頻系統(tǒng)通常基于多個分立的化合物芯片實現(xiàn)，難以滿足小型化、集成化、低成本的需求，特別是大型相控陣雷達，成千上萬的射頻前端一直是制約設(shè)備性能、體積和成本的關(guān)鍵因素。CMOS工藝具有高集成、低成本和低功耗等優(yōu)勢，然而卻一直面臨射頻性能難以提升、設(shè)計難度大等挑戰(zhàn)。

近年來，我國射頻前端芯片設(shè)計取得了不錯的成績，但國外公司仍然掌握著大量核心技術(shù)，占據(jù)著大部分市場。開發(fā)自主可控高性能射頻芯片及組件，解決國家技術(shù)亟需，滿足市場需求，中國電科38所射頻芯片團隊不忘初心、牢記使命，堅持把科技創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。他們以“闖”“創(chuàng)”“干”的精氣神在科技創(chuàng)新上攀高峰、筑高地，在國內(nèi)率先開展系列化CMOS射頻前端芯片的研發(fā)，為國家高水平科技自立自強作出貢獻，為集成電路高質(zhì)量發(fā)展不懈奮斗。

2022年11月21日，安徽省合肥市，中國電子科技集團公司第三十八研究所技術(shù)人員正在研發(fā)生產(chǎn)芯片。

瞄準市場需求實現(xiàn)直道超車

如何在CMOS工藝這條原來的賽道上實現(xiàn)超車？中國電科38所射頻芯片團隊自2012年起，就瞄準市場需求，結(jié)合集成電路內(nèi)在屬性，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，奮力實現(xiàn)核心技術(shù)創(chuàng)新與自主可控。

通過多年關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，該團隊提出多種新的基于噪聲抵消和電流復用技術(shù)的低噪聲放大器電路拓撲結(jié)構(gòu)，提升CMOS電路噪聲性能。

他們發(fā)明一種溫度自適應(yīng)和電流復用正交混頻電路，實現(xiàn)收發(fā)鏈路寬溫增益起伏補償，降低了電路功耗，解決了CMOS工藝寬溫增益起伏大的問題。還發(fā)明一種高精度有源移相器及一體化收發(fā)切換電路，為CMOS工藝上高性能移相器和收發(fā)開關(guān)提供了有效的解決辦法，解決了CMOS工藝無源器件損耗大等難題，突破了多項技術(shù)瓶頸，完成了成果轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)了自主可控。該技術(shù)發(fā)明獲授權(quán)發(fā)明專利20項，在國際集成電路和微波領(lǐng)域高水平期刊T-CAS I和T-TAP等發(fā)表論文13篇。

下一步，中國電科38所射頻芯片團隊還將繼續(xù)聚焦前沿關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)突破，持續(xù)加強芯片研制及應(yīng)用開發(fā)，切實把科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為推進科技事業(yè)發(fā)展的強大源動力，為推進中國式現(xiàn)代化貢獻智慧和力量。

駱先洋 大皖新聞記者 陳牧 攝影報道

編輯 王翠