硅基微波功率合成器的神经网络建模及应用的研究

采用超深亚微米CMOS工艺实现单片系统级芯片（SoC）是现代无线通信系统发展的目标，也是国内外的研究热点。然而，标准CMOS工艺固有的衬底损耗大、器件击穿电压低、功率驱动能力弱等缺点使得硅基微波功率放大器的设计一直是实现SoC的最后难题。本项目研究硅基微波功率放大器设计的关键环节- - 硅基微波功率合成器的设计和建模，首次将基于空间映射的神经网络建模方法应用于硅基微波功率合成器的建模，研究和开发EDA工具软件可应用的硅基微波功率合成器的神经网络模型库，提高微波电路的建模理论和应用水平。在此基础上，研究硅基微波功率合成器的神经网络模型在硅基功放优化设计中的应用，研究和设计全集成CMOS微波功率放大器。本项目探索研究硅基微波功率放大器的新途径，这一创新思路为SoC的实现打下了基础，对提高我国集成电路的设计水平具有重要的意义。

随着深亚微米CMOS工艺的成熟，采用CMOS工艺设计微波器件已经成为设计微波集成电路优选的途径。然而，CMOS工艺硅基衬底的半导体特性以及深亚微米工艺的低电源电压、低功率密度、低击穿电压等特性不利于设计微波集成电路中的关键器件-微波功率放大器，因为微波功率放大器要求输出较高的功率，电压摆幅大，容易击穿低压器件。采用微波功率合成技术就成为了设计高功率微波功率放大器的必然选择。本课题研究硅基衬底上微波功率合成器的神经网络建模并设计了硅基微波功率放大器。..本课题的主要研究工作..1.在硅基衬底上设计了外径为分别为200um和300um，匝比N为1:2，3：2，形状为方形的巴伦，用于实现信号双端到单端输出的变换；..2.在硅基衬底上设计了用于实现将两路输出功率进行功率合成，外径为300um的微波功率合成器-变压器，并建立了模型；..3.设计了5.8GHz用于交通短程通讯的CMOS和SiGe BiCMOS微波功率放大器。..本课题的主要研究成果包括：.. 发表了论文8篇，其中SCI检索论文2篇，EI检索论文5篇，授权专利1项，培养硕士研究生2名。