射频集成电路与系统
课程编码：180202140100P3006H
英文名称：RF Integrated Circuits and Systems
课时：50
学分：2.50
课程属性：专业课
主讲教师：刘昱等
教学目的要求
本课程主要针对现代半导体行业内射频、微波通信电路设计领域讲授专业基础内容，包括无线收发机系统架构、斯密斯圆图和S参数、射频低噪声放大器、射频功率放大器、射频混频器、射频振荡器、锁相环频率合成器等，并对当前5G/6G射频和毫米波集成电路与系统的前沿状况做科普介绍和文献调研讨论。本课程将要求学生在学习课业知识的基础上进行文献阅读，通过学习实际科研工作了解和掌握课程知识.
预修课程
模拟集成电路设计，半导体物理
大纲内容
第一章 射频集成电路与系统的背景 3学时 刘昱
第1节 无线电发展史回顾
第2节 射频系统设计的背景
第3节 射频集成电路的发展
第二章 无线通信原理概述 3学时 李志强
第1节 模拟和数字通信调制方式简介
第2节 通信中双工技术与多址技术
第3节 移动通信系统和无线通信标准
第三章 射频设计中的基本概念 3学时 李志强
第1节 射频系统中的单位定义和基本概念
第2节 线性度与谐波失真
第3节 噪声系数定义与级联系统噪声系数
第四章 无线收发机系统架构 3学时 刘昱
第1节 无线收发机系统设计关注要素
第2节 接收机系统架构
第3节 发射机系统架构
第五章 射频无源器件 3学时 李志强
第1节 片上螺旋电感和变压器
第2节 片上电容器介绍
第六章 S参数及史密斯圆图 3学时 刘昱
第1节 二端口网络和S参数
第2节 微波传输线基础
第3节 史密斯圆图及阻抗匹配网络
第七章 射频放大器 3学时 刘昱
第1节 信号流图及梅森增益公式
第2节 二端口网络功率增益及稳定性判据
第3节 宽带射频放大器设计
第八章 混频器 3学时 李志强
第1节 混频器性能指标参数
第2节 无源和有源下变频混频器
第3节 上变频混频器
第九章 射频低噪声放大器 3学时 刘昱
第1节 射频低噪声放大器的噪声系数和典型电路结构
第2节 射频低噪声放大器的低功耗设计技术
第3节 射频低噪声放大器的线性度提升和宽带设计技术
第十章 压控振荡器 3学时 李志强
第1节 压控振荡器的基本原理和指标
第2节 射频压控振荡器电路
第3节 正交压控振荡器电路
第十一章 射频功率放大器 3学时 刘昱
第1节 射频功率放大器的典型电路结构和原理
第2节 射频功率放大器的线性度提升方法
第3节 射频功率放大器的效率提升方法
第十二章 锁相环 3学时 李志强
第1节 锁相环基本概念
第2节 I型锁相环
第3节 II型锁相环
第十三章 小数型锁相环电路 3学时 李志强
第1节 小数型锁相环电路的基本概念
第2节 PLL中的∑Δ调制器
第3节 小数型锁相环相位噪声提升技术
第十四章 5G毫米波前沿技术 3学时 刘昱
第1节 毫米波相控阵与波束成形技术
第2节 典型毫米波相控阵收发阵列架构
第3节 国内外5G/6G硅基毫米波产业和新技术介绍
第十五章 文献调研讨论
第1节 射频低噪声放大器文献调研讨论 1学时 刘昱
第2节 射频功率放大器文献调研讨论 2学时 刘昱
第3节 射频振荡器文献调研讨论 1学时 李志强
第4节 射频锁相环频率合成器文献调研讨论 2学时 李志强
教材信息
参考书
课程教师信息
刘昱, 男, 中国科学院微电子研究所研究员，博士生导师，中国科学院大学教授，入选中科院院级人才引进计划，北脑学者，IEEE高级会员，国家自然科学基金委、科技部评审专家。1998年和2002年于清华大学和加州大学圣芭芭拉分校，分别获得工学学士和博士学位。长期从事模拟与射频集成电路的前沿产品研发和科研工作，在德州仪器等公司作为核心技术骨干实现包括超高频RFID标签、60GHz WiGig毫米波收发机、低功耗蓝牙芯片等多个产品的研发和量产。在中科院微电子所主持和参与了国家科技重大专项、国家重点研发计划、中国科学院战略先导专项、国家自然科学基金等多个科研项目，研究领域涵盖脑机接口、5G硅基毫米波、医疗体域网芯片等多个前沿方向，相关成果入选国家“十三五”科技创新成就展。2015-2018年担任新一代射频通信芯片技术北京市重点实验室主任，发表学术论文60余篇，拥有发明专利授权20余项。