DARPA刷硅基毫米波功率放大器输出功率纪录

由DARPA资助的两个团队刷新硅基毫米波功率放大器输出功率的世界纪录。射频功率放大器一般用于通信和传感系统中，用以保证信号在所需的距离上的可靠传输。此次突破得到“高效线性全硅发射机集成电路”（ELAST）项目支持，将应用于低成本卫星通信和毫米波传感器等领域。

第一个团队由南加州大学和哥伦比亚大学的研究人员组成。该团队采用45nm硅互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺，输出功率在45GHz达到0.5W，是此前CMOS毫米波功率放大器最高输出功率的两倍。为提高有效输出电压摆幅和片上8路功率合成效率，该芯片采用了多堆叠45纳米绝缘体上硅CMOS技术。

第二个团队由麻省理工学院和卡内基梅隆大学的研究人员组成。该团队采用0.13μm硅锗双极CMOS工艺，输出功率在42GHz达到0.7W，是此前硅基毫米波功率放大器最高输出功率的3.5倍。该芯片采用了多级功率放大器技术和片上16路功率合成技术。

这些成果使硅放大器可实现与复杂的模拟与数字信号处理单元的单片集成。在25～42GHz的频段范围内，将使高带宽/高数率的发射机成为可能，将满足低功率、小尺寸、轻重量和低成本的卫星通信发展的需要的。ELAST项目开发的硅基电路技术将最终替代高性能化合物半导体器件，如氮化镓高电子迁移率晶体管。

（工业和信息化部电子科学技术情报研究所  王巍）