宽带射频系统与模组
实验室基于承担的企业项目，研制了覆盖UHF到Ku波段的宽带射频系统和子模块，包括微波开关、L波段收发机、L-C波段上下变频模块和微带滤波器等，积累了大量关键技术成果。产品可应用于商业及科研领域。研发团队既有科研一线创新性积累也有产品开发历练。
UHF-Ku波段收发系统
UHF-L波段接收机
UHF-L波段发射机
S波段微带滤波器
宽带微波开关
L-C波段上下变频模块
无线通信射频芯片
实验室团队承担了多项国家科技重大专项、中国科学院、北京市科委和企业等项目和任务，开发出了多款具有自主知识产权的射频芯片，主要成果包括在国内学术界第一个开发成功TD-SCDMA/TD-LTE双模多频射频收发芯片、成功研制出IMT-Advanced专用频段的射频芯片组、国内第一款军民两用UHF RFID读写器芯片、国内领先的智能电网和无线传感网通讯芯片、超低功耗2.4GHz短距离无线通信（Bluetooth）、多种射频功率放大器芯片等。
TD-SCDMA/TD-LTE双模射频 SoC芯片 UHF RFID 读写器芯片照片
CMOS接收/发射模拟/射频芯片组
2.3-2.4GHz PA 芯片 TD-SCDMA PA芯片
面向5G通信的硅基高性能毫米波相控阵发射前端关键技术研究
第五代移动通信技术（5G）将实现高达10 Gbps的传输速率、1000倍的系统容量提升和千亿设备的连接以满足移动互联网和物联网高速发展对移动数据业务的需求。5G通信系统要实现速率和系统容量的提升，需通过开发新型频谱资源、提高频谱效率和布置超密集网络等途径实现。其中，毫米波相控阵与大规模MIMO是满足5G传输目标的两项关键技术。
毫米相控阵通信与大规模MIMO
小型化、低成本和全集成的毫米波相控阵收发机是5G通信实现大规模应用所必须突破的技术。典型的毫米波相控阵收发机的系统架构包含了发射链路和接收链路。本项目将面向5G蜂窝小基站和移动终端的需求，针对毫米波相控阵发射前端（下图红色背景部分）开展关键技术研究，将有利于实现毫米波相控阵收发机的全集成设计。
毫米波相控阵收发机系统架构
已有技术积累：
60GHz GaAs工艺LNA 60GHz GaAs工艺PA
60GHz GaAs工艺Mixer 60GHz GaAs工艺ＶＣＯ
重点研究方向包括：
1、高效率、高功率硅基毫米波功率放大器，研究大功率回退下毫米波频段的高效率差分Doherty功率放大器；
2、高线性度毫米波有源移相器，提出改善线性度的新电路结构，使其适用于高线性度毫米波相控阵发射机中；
3、解决功率分配网络高损耗问题，提出无源与有源混合功率分配网络结构
CMOS包络跟踪功率放大器
移动通信的普及以及物联网的发展对射频前端低成本和高效率提出了越来越高的要求。实验室采用低成本的CMOS工艺，针对CMOS器件低耐压、高幅度和相位失真等限制因素，采用多种针对性技术研发高性能CMOS功率放大器。另外，为解决在高峰均比调制信号下，由于平均输出功率低导致的功率放大器平均效率低的问题，实验室对包络跟踪技术展开研究。该技术根据不同的输入功率动态调节电源电压，以达到提高平均效率的目的，其研究重点是高效率的电源调制器芯片和包络整形算法。
基于SOI CMOS工艺，实验室实现了功率放大器和电源调制器芯片。中国移动20MHz LTE标准下的系统测试结果表明，在锂电池电压下，该CMOS包络跟踪功率放大器输出功率26dBm，系统平均效率30%，线性度可以满足LTE应用的要求。
包络跟踪技术对效率的提升（左）包络跟踪技术原理（右）
包络跟踪功率放大器系统框图（左）包络与信号的时间对齐（右）
SOI CMOS功率放大器（右）及电源调制器（左）
20MHz LTE信号下包络跟踪功率放大器测试环境（左）及输出频谱（右）
健康电子研发中心