電子科技大學電子工程學院《面向5G的CMOS毫米波多通道芯片設計》
其研究團隊認為:
1、從工藝角度:CMOS工藝可媲美III-V族工藝,CMOS毫米波器件同樣適用于5G高頻應用且具有低成本的優(yōu)勢;
2、從5G高頻段應用角度:CMOS毫米波芯片主要面臨硅襯底器件模型建模,電路噪聲增加,功放增益降低,多通道相控陣集成和傳統(tǒng)封裝損耗過大等幾個方面的挑戰(zhàn)。針對上述挑戰(zhàn),電子科技大學及國內外研究機構已有相應的解決方案;
3、從產業(yè)現(xiàn)狀角度:認為國內集成電路產業(yè)投資及人才缺口仍然比較大,期望國家針對集成電路產業(yè)能有更大投資額,同時期望更多有志青年投身集成電路產業(yè)。
中電科第五十五研究所《毫米波器件在5G中的應用》
介紹了GaAs工藝和GaN工藝的功率放大器方案以及混合工藝的前端模塊方案。目前毫米波射頻前端主要有Si全集成和Si+GaAs兩種技術途徑,錢峰副總工對這兩種解決方案從性能(EVM、線性度、噪聲系數(shù)等)、功耗、成本幾個方面進行了詳細的綜合對比,認為GaAs+GeSi方案在性價比上更具優(yōu)勢。最后錢峰副總工介紹了中電科55所在5G毫米波領域所作的工作,作為國內外比較有影響力的研究機構,中電科55所在毫米波頻段擁有一系列產品可以為未來5G應用提供豐富選擇。
中電科第十三研究所《5G時代我們在器件領域的機遇與挑戰(zhàn)》
分析了5G對器件的應用需求,并重點介紹了13所在5G領域具備的技術與能力,以及未來發(fā)展思路。目前13所已經建成國內首家含材料外延的完整的4-6英寸GaAs產線及4英寸GaN產線。GaAs產品含MMIC、器件和多功能封裝電路三種形式,技術指標達到國際先進水平,多個產品型號可替代有關國外公司產品。GaN產線集材料外延、工藝加工、電路設計、封裝、測試、模塊、可靠性試驗等于一體,部分產品已經和國外同類型的產品性能相當。要志宏副總工堅信隨著國內第三代半導體技術產業(yè)的快速發(fā)展,5G時代國內半導體產業(yè)必然會占有重要的一席之地。
中國電科重慶聲光電有限公司國家重點實驗室《基于5G移動通信應用的元器件自主研發(fā)》
分析了5G移動通信對元器件的需求以及元器件自主研發(fā)方案,認為5G移動通信的特征決定系統(tǒng)中將應用高中頻采樣技術、射頻直采技術以及收發(fā)綜合一體化芯片。同時,多功能、寬帶、高集成度、低功耗、數(shù)字可編程器件,寬帶、低噪聲、數(shù)字/模擬電路的RF IC,高傳輸速率的光收發(fā)器件,高頻化、寬帶化、高功率化和小型化的濾波器,以及損耗低、精度高、尺寸小的磁性器件將大量應用于5G系統(tǒng)。聲光電公司目前可以提供以下主要元器件:
ADC:12位500MSPS、或者14位250MSPS。
DAC:12-16位2GSPS。
波束賦形芯片:工作頻率18GHz。
PLL:8GHz。
MEMS濾波器:工作頻率≤30GHz,相對帶寬:5%~30%。
FBAR:工作頻率1GHz~5GHz,相對帶寬1%~3%,功率容量≤2W。
環(huán)形器/隔離器:SIW和波導兩類,頻率24.75-27.5GHz和37-42.5GHz。
以及APD探測器芯片、DFB激光器芯片光收發(fā)器件等。
針對具有巨大潛力的5G市場,聲光電公司在現(xiàn)有產品的基礎上制定了進一步的自主研發(fā)計劃,相信一定會在5G市場占有一定的份額。
ADI通信業(yè)務技術市場《mmWave Massive MIMO 5G Signal Chain Solution》
作為一家專注于數(shù);旌虾湍M器件的半導體公司,ADI提供了5G完整的解決方案。ADI認為由于5G高頻路損過大,波束賦形將成為關鍵技術。但和sub 6G不同,全數(shù)字波束賦形不適用于5G高頻。目前ADI的解決方案是采用一次變頻或者二次變頻的架構將信號變到微波,下一步使用更多通道天線單元實現(xiàn)發(fā)射所需功率的情況時,將可能實現(xiàn)一個上下變頻加上GaAs功放的解決方案。最后ADI對功耗做了詳細比較研究,認為在現(xiàn)在的技術情況下,使用100~200左右的天線陣列數(shù)時,功率放大器使用GaAs工藝總的功耗、性價比是最優(yōu)的。
Intel《New Solutions to Realize 5G High Frequency Device》
介紹了5G毫米波標準化進展及終端設計挑戰(zhàn)以及Intel毫米波解決方案路線計劃。Intel認為5G高頻的應用場景主要是熱點覆蓋和無線通信接入,這兩個場景在2019~2020年會實現(xiàn)。而5G高頻大約會在2020~2021年進入垂直行業(yè)領域。Intel于2016年就已經推出了28GHz產品,今年會推出39GHz產品。2019年至2020年會推出符合3GPP標準的高頻產品。
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5G高頻段關鍵器件.pdf