2021年12月10日下午，由北京大学电子学院主办的电子学院前沿学术论坛第二十二期通过网络顺利举行。本期论坛邀请到IEEE Fellow，国家海外高层次专家，华南理工大学电子与信息学院、微电子学院院长薛泉教授做主题为“毫米波收发芯片与封装天线”的学术报告。讲座由电子学院应用电子所夏明耀教授主持，80余名师生线上参加了本次学术报告。

薛泉教授

讲座伊始，薛泉教授介绍了毫米波通信的研究背景。毫米波作为5G和6G通信的关键技术，具有宽带宽和短波长的特点，这使得高速率的信息传输和小尺寸的电路和天线成为可能。对于天线阵来说，主要面临扫描角度小、互耦合强、损耗大，效率低、带宽窄等问题，宽扫描角、高隔离度、高效率、紧凑元件、宽带宽等参数，一直是毫米波研究领域的追求。

接下来，薛泉教授分别从毫米波CMOS集成电路、毫米波GaN集成电路、毫米波天线、系统集成四个方面介绍了最新的研究成果。针对CMOS集成电路，薛泉教授首先回顾了最新几年发表在JSSC期刊上的低噪声放大器，提出了一种新的宽带低噪声放大器的设计方法，通过三级的传输级联，获得平坦的宽带传输曲线。加工方面，使用65nm的工艺获得了同工艺下最小的噪声系数。接着，薛教授介绍了几种传统的移相器设计方法：级联式移相器、反射式移相器、矢量合成的移相器，提出了一种新的矢量合成式移相器：通过非正交的六个矢量合成，使得相位的误差更小，可以实现更精细的调节。实际制作的移相器只有450um×350um尺寸，与已有的成果比起来，具有先进性。然后介绍了无变容管的VCO设计，制作了28GHz和77GHz频率的振荡器，都达到国际先进水平。最后将几类元件集成为一个“4+1”通道CMOS收发机。

针对毫米波的GaN集成电路，薛教授介绍了功率放大器、低噪声放大器和单刀双掷开关电路的设计方法，并将三个元部件集成为一个前端系统，该系统可以满足5G毫米波的需求。针对毫米波天线的设计方法，介绍了一种去耦合的方法，通过使用π型网络构造去耦合的路径，提高了天线的隔离度。针对系统集成，介绍了一个收发芯片的设计。

在提问环节，现场师生与薛泉教授进行了互动交流。针对6G所采用的频段问题，薛教授认为太赫兹频段可能会有，但是现存的技术难点仍然很多，毫米波频段仍然会是6G的主要频段之一。针对我国芯片的卡脖子问题，薛教授认为这是一个是已知答案的工作，科研的方向感会很强，只要我国投入足够的人力和物力资源，相信未来一定会得到解决。针对天线的带宽是不是越大越好等问题，薛教授也进行了精彩细致的解答。