上海微系统所Si CMOS单芯片毫米波雷达传感器技术研究获进展

Si CMOS 单芯片毫米波收发机技术是Si CMOS工艺进入90nm尤其是65nm以后才兴起的研究，到目前为止不过数年时间。Si CMOS 单芯片毫米波收发机技术极大地提高了毫米波系统的集成度和可靠性，全面提升毫米波系统的性能；同时极大地降低了系统物理尺寸，极大地降低了毫米波系统的成本及应用技术要求，提高了毫米波系统的产能。这些特点将推动毫米波技术在军民两个领域更大范围的广泛使用，推动相关技术装备的性能提升与换代。美国Dappa将Si CMOS 单芯片毫米波收发机技术列为2010-2015几项取得突破的军事基础技术之一。

中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员田彤及其课题组于2010年中开始开展有关技术的研究。经过5年多的努力，目前取得突破性进展。在严谨的基础技术研究如Si衬底毫米波器件建模、低阻衬底效应抑制、噪声抑制等技术研究基础上，采用Si CMOS研究设计了35Ghz单芯片毫米波雷达传感器并流片成功。雷达传感器采用连续调频（FMCW）体制，片上包括35Ghz的FMCW信号源、收发链路、电源管理电路、SPI控制数据口、在线校准以及中频放大电路等，全部毫米波信号处理模块在芯片上，对用户透明。经测试中心频率35Ghz、chirp信号调频带宽1.4Ghz、自身功耗120mW。部分测试结果如图。

从目前已经发表的国际同领域研究结果综合比较来看，该项研究目前处于国际第一梯队，也是国内首块功能完整的Si CMOS 单芯片毫米波系统。目前课题组正在工业界资金支持下， 将研究工作向77GHz及98Ghz单芯片雷达传感器以及5G通信系统前端芯片推进。

田彤及其课题组在自筹部分资金的基础上，在研发早期即积极寻求与工业界的合作。所幸得到工业界在研发资金方面的大力支持，探索了一条基础研究-产业化一步走、学术价值与商业利益相互支持、相得益彰的模式，也为课题组后续的持续发展及新领域的探索、为中国微电子技术的发展提供了一条思路。

Si CMOS 单芯片毫米波雷达传感器技术研究获进展

来源：上海微系统与信息技术研究所