近日，南边科技年夜学深港微电子学院刘小龙课题组于毫米波通讯芯片设计范畴取患上主要冲破，相干研究结果被国际顶级期刊IEEE TMTT及IEEE TCAS-I任命。引导的21级本科生得到2025年IEEE UCMMT集会最好学生论文奖提名。

论文1：毫米波低噪声放年夜器芯片

相干研究结果“A 22.4-to-35-GHz Two-Stage Low-Noise Amplifier With Triple-Coupled Transformer-Based Input Matching Technique in 65-nm CMOS” 被集成电路设计范畴顶级期刊IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques (TMTT)任命。该论文的第一作者为刘小龙课题组2023级博士生张弼弘，通信作者为刘小龙教员，第一单元为南边科技年夜学。

毫米波收发体系于K/Ka波段运用中（5G/6G毫米波通讯、卫星通讯及无线传感）阐扬着主要作用。低噪声放年夜器（LNA）作为吸收机的第一有源级，对于吸收体系的噪声系数及敏捷度起到决议性作用。跟着对于多频段、多尺度通讯需求的不停增加，高机能低噪声放年夜器需要于方针频段实现宽输入匹配、低噪声系数、高线性度以和充足的增益。

本研究事情提出一种基在多线圈耦合的输入匹配带宽扩大技能，并针对于毫米波低噪声放年夜器的输入与极间匹配收集，提出一种新型协同设计要领。经由过程将级间负载对于输入阻抗的影响纳入匹配收集的设计流程，实现了三组输入阻抗峰值，进一步拓展了输入匹配带宽。同时，借助所提出的紧凑型多线圈耦合收集，于宽频带实现了噪声抵消及噪声系数平展化。该芯片测患上的输入匹配带宽为创纪录的14.9~48.6 GHz，3-dB增益带宽为22.4~35 GHz，噪声系数为2.7~3.2 dB，输入三阶交调点为-0.7 dBm，功耗为11.3 mW。

图1.毫米波低噪声放年夜器电路及芯片显微图

论文2：毫米波振荡器芯片

相干研究结果“A Class-F23CMOS Oscillator With Second and Third Harmonic Resonances Expansion”被集成电路设计范畴顶级期刊IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers (TCAS-Ⅰ)任命。该论文的第一作者为刘小龙课题组2024级博士生田硕，通信作者为刘小龙教员，第一单元为南边科技年夜学。

作为高速无线及有线收发体系的焦点模块，毫米波振荡器的频谱纯度直接影响通讯质量。于低功耗约束下，怎样降低毫米波振荡器的相位噪声仍是一项要害挑战。谐波整形技能经由过程于二次或者三次谐波处孕育发生分外的谐振峰，可以或许有用按捺负阻耦合对于的闪耀噪声及热噪声。可是，于毫米波频段，为了实现高次谐波瞄准，分外引入的高损耗电容阵列会致使毫米波振荡器总体机能恶化。

本研究事情提出了一种无需二次和三次谐波调谐的毫米波振荡器，晋升了相位噪声机能。经由过程采用多线圈耦合变压器构成的谐振腔，实现了三次谐波频率下的差模谐振展宽。是以，于无需分外利用低品质因数的开关电容阵列下，该设计可以实现基频及三次谐波瞄准，从而有用晋升了谐振腔的品质因数。同时，采用双线圈变压器构成的谐振腔举行尾部滤波，可以或许于二次谐波频率下实现共模谐振展宽，进一步优化噪声机能。该毫米波振荡器芯片的调谐规模为18.5~22.4 GHz，实现了189.1 dBc/Hz的优值。

图2.毫米波振荡器电路及芯片显微图

论文3：宽带毫米波低噪声放年夜器设计

相干研究结果“A 23.4-to-46.6GHz CMOS LNA Using Compact Transformers for Broadband Matching and GmBoosting”在2025年8月25-28日于南京举办的第18届IEEE毫米波与太赫兹技能结合集会（IEEEUnited Conference on Millimeter Waves and Terahertz Technologies,UCMMT2025）上陈诉，并得到最好学生论文奖提名（本次集会共任命455篇论文，此中23篇论文入选最好学生论文决赛）。该论文的第一及第二作者为刘小龙课题组21级本科生王堉同及刘鉴辉，通信作者为刘小龙教员，第一单元为南边科技年夜学。

图3.最好学生论文奖提名证书

面临日趋增加的毫米波通讯需求，本事情基在CMOS工艺实现了一款宽带毫米波低噪声放年夜器。经由过程立异性地使用电路输入真个寄生电容，于提高输入匹配带宽的同时规避了传统设计中捐躯增益与噪声机能的折衷，完美了毫米波低噪声放年夜器的输入匹配收集模子。同时，输入级及级间耦合变压器的引入使总体电路得到了带宽拓展、增益加强及更好的噪声按捺，从而周全晋升了毫米波低噪声放年夜器的机能。所设计的低噪声放年夜器的3-dB增益带宽为23.4~46.6 GHz，峰值增益为18.3 dB，噪声系数为2.5 dB。

关在UCMMT：年夜会始在2008年，由英国伦敦皇家协会及中国国度留学基金委倡议，每一年由中国及欧洲国度轮流举办，旨于鞭策毫米波与太赫兹科技互助与交流，出现毫米波与太赫兹范畴成长现状。

上述研究事情获得了国度天然科学基金及广东省天然科学基金项目的撑持。

期刊论文链接：

https://ieeexplore.ieee.org/document/11162927

https://ieeexplore.ieee.org/document/11062896

-米兰milan