Si CMOS 單芯片毫米波收發機技術是Si CMOS工藝進入90nm尤其是65nm以后才興起的研究，到目前為止不過數年時間。Si CMOS 單芯片毫米波收發機技術極大地提高了毫米波系統的集成度和可靠性，全面提升毫米波系統的性能；同時極大地降低了系統物理尺寸，極大地降低了毫米波系統的成本及應用技術要求，提高了毫米波系統的產能。這些特點將推動毫米波技術在軍民兩個領域更大范圍的廣泛使用，推動相關技術裝備的性能提升與換代。美國Dappa將Si CMOS 單芯片毫米波收發機技術列為2010-2015幾項取得突破的軍事基礎技術之一。

中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員田彤及其課題組于2010年中開始開展有關技術的研究。經過5年多的努力，目前取得突破性進展。在嚴謹的基礎技術研究如Si襯底毫米波器件建模、低阻襯底效應抑制、噪聲抑制等技術研究基礎上，采用Si CMOS研究設計了35Ghz單芯片毫米波雷達傳感器并流片成功。雷達傳感器采用連續調頻（FMCW）體制，片上包括35Ghz的FMCW信號源、收發鏈路、電源管理電路、SPI控制數據口、在線校準以及中頻放大電路等，全部毫米波信號處理模塊在芯片上，對用戶透明。經測試中心頻率35Ghz、chirp信號調頻帶寬1.4Ghz、自身功耗120mW。部分測試結果如圖。

從目前已經發表的國際同領域研究結果綜合比較來看，該項研究目前處于國際第一梯隊，也是國內首塊功能完整的Si CMOS 單芯片毫米波系統。目前課題組正在工業界資金支持下， 將研究工作向77GHz及98Ghz單芯片雷達傳感器以及5G通信系統前端芯片推進。

田彤及其課題組在自籌部分資金的基礎上，在研發早期即積極尋求與工業界的合作。所幸得到工業界在研發資金方面的大力支持，探索了一條基礎研究-產業化一步走、學術價值與商業利益相互支持、相得益彰的模式，也為課題組后續的持續發展及新領域的探索、為中國微電子技術的發展提供了一條思路。

Si CMOS 單芯片毫米波雷達傳感器技術研究獲進展

來源：上海微系統與信息技術研究所