CMOS工艺下毫米波雷达关键电路技术研究

)：毫米波雷达具有频带宽、空间分辨力和测速精度高、干扰小等优点，在汽车防撞雷达、毫米波成像、军事、公共安全等方面得到了广泛应用。随着晶体管特征尺寸的减小，CMOS工艺已能支持实现毫米波集成电路，但高达几十GHz的工作频段使毫米波集成电路的实现面临一系列挑战。本项目围绕CMOS工艺下毫米波雷达电路的关键共性技术进行如下方面的研究：（1）探讨便于集成的毫米波雷达系统架构；（2）探讨CMOS工艺下新型毫米波无源元件的实现方法及有效的性能优化策略；（3）建立毫米波电路中关键信号线的互连线模型；（4）探讨基于S参数的集版图后端设计和前端电路设计为一体的毫米波集成电路设计方法；（5）研究CMOS工艺下毫米波集成电路模块的实现技术，采用65nm CMOS工艺实现毫米波雷达前端电路。该项目致力于解决CMOS工艺下毫米波雷达系统中的关键电路技术问题，为实现实用的毫米波雷达系统奠定良好基础。

毫米波雷达具有频带宽、空间分辨力和测速精度高、干扰小等优点，在汽车防撞雷达、毫米波成像、军事、公共安全等方面得到了广泛应用，但高达几十GHz的工作频段使毫米波集成电路的实现面临一系列挑战。..本项目围绕CMOS工艺下毫米波雷达电路的关键共性技术进行了如下方面的研究：(1)研究了毫米波雷达的系统架构和雷达检测算法，提出了一种具有电子波束扫描功能的相控阵毫米波雷达系统结构，并进行了模块电路性能分割和行为级仿真验证；(2)开发了新型毫米波集成无源元件（MOM电容、新型Wilkinson功率合成器和DiCAD）及性能优化方法；(3)根据毫米波集成电路中关键信号线的典型走线模式，建立了典型互连线模式的传输线模型，并采用微带线技术对互连线特性进行了提取和验证，同时开发了有效的屏蔽隔离措施；(4)提出了基于S参数的毫米波集成电路设计方法，减小了设计迭代次数并提高了电路性能；(5)提出了毫米波雷达关键模块电路的实现技术，并综合利用本项目的研究成果，采用65nm CMOS工艺开发了各种毫米波模块电路，进行了流片和测试；(6)采用65nm CMOS工艺实现了77GHz毫米波雷达系统芯片，并进行了流片和测试。该项目的研究成果解决了CMOS工艺下毫米波雷达电路设计过程中面临的关键共性技术问题，为我国开展CMOS毫米波雷达产品等方面的研究打下了良好的前期基础。..本项目在重要学术期刊和国际会议上发表了21篇论文，被SCI收录4篇（含源刊）、被EI收录18篇（含源刊）、被ISTP收录8篇。我们也申请了4项国家发明专明专利，其中1项已经获得专利授权；并建立了一只完整的科研队伍，培养了4名博士生和6名硕士生。