RFiCAE课题组2024年度科研成果（六）：5-18 GHz宽频带覆盖正交无线接收机

发布时间：2025-01-20

模拟芯片是我国集成电路产品的重要基石，是国家安全保障和高质量发展不可或缺的重要基础支撑。在技术进步和市场需求的双重推动下，模拟芯片在多个领域展现出巨大的发展潜力和应用价值。同时，面对国内外的挑战，加强自主创新和推动国产化进程也是未来模拟芯片创新体系发展的重要方向。复旦大学RFiCAE课题组在闫娜教授、许灏青年研究员的指导下，在低功耗无线通信收发芯片、宽带射频收发芯片、高性能锁相环、高速模数/数模转换器、高能效混合信号芯片设计等方面取得了一系列的研究成果，发表于IEEE JSSC、IEEE TCAS-I、IEEE TMTT、IEEE ISSCC/RFIC/CICC/ESSERC等国际著名期刊会议上。

（六）5-18 GHz宽频带覆盖正交无线接收机

研究团队提出了一款能够应用于6G通信频段的超宽带低噪声可重构射频接收机。在传统的接收机架构中，通常使用一个公共的跨导单元驱动I-Q两通道的混频器，这使得传统接收机需要使用25%占空比的非交叠时钟进行下变频，而高频应用下非交叠时钟的产生是十分困难的；同时非理想的时钟交叠会恶化接收机输出的I-Q失配。针对这个问题，研究团队提出了一款I-Q通道隔离度提升的正交下变频接收机结构，通过在I-Q通路引入独立的跨导单元电路，阻止了I-Q通路之间的馈通，同时使得接收机能够使用50%占空比的时钟进行下变频，简化了时钟产生电路的设计。此外，为了提升模拟基带电路的线性度，该接收机在模拟基带电路中引入了无源滤波器，在降低功耗的同时提升了整体接收机的线性度。

该接收机基于28nm CMOS工艺制造，在104-199mW功耗下，实现了5-18GHz频带覆盖范围、100-500MHz的连续可调基带带宽、40dB的增益可调范围以及2.1-5.4dB的噪声系数。

该接收机芯片由复旦大学微电子学院青年研究员许灏与博士生毕俊彦、邹滕浩和何伟韬等同学共同完成，相关成果发表在集成电路顶级会议2024 ISSCC 与顶级期刊 2024 JSSC。

论文信息:

H. Xu et al., 5.1 A 5-to-16GHz Reconfigurable Quadrature Receiver with 50% Duty-Cycle LO and IQ-Leakage Suppression, 2024 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC), San Francisco, CA, USA, 2024, pp. 88-90, doi: 10.1109/ISSCC49657.2024.10454493.

J. Bi et al., A 5–18-GHz Reconfigurable Quadrature Receiver With Enhanced I–Q Isolation and 100–500-MHz Baseband Bandwidth, in IEEE Journal of Solid-State Circuits, doi: 10.1109/JSSC.2024.3515198.