无线和多学科创新中心(WMIC

研究目标是研发可用于解决实际问题的实用电路技术,以及从概念到解决方案的电路和系统设计,以满足无线产业的发展需求。开发先进的微/混合系统,用于人体、生物和化学相关的研究,包括以下几个主要方向:

  • 可用于低功耗低成本无线连接(如物联网)的超低功耗ZigBee及蓝牙低功耗无线电
  • 用于5G通信的软性宽带接收器和发射器
  • 高性能和高功率及面积效率的微瓦级功率仿真电路
  • 软件定义的智能数字微流控
  • 用于精准医疗的便携式核磁共振(NMR)电子系统
  • 超低功耗太阳能供电CMOS植入式生物医学传感器芯片

无线IC

主要针对射频和毫米波集成电路芯片的各种不同应用开发,包括但不限于,3G / 4G / 5G多标准手机应用,超低成本超低功耗的物联网无线芯片应用,以及数十兆赫的无线电微核磁共振(μNMR)应用等。

研究方向包括:

  • 6千兆赫以下,2G / 3G / 4G无线收发器前端,和高于 28千兆赫收发器前端技术。使用本研究组提出的增益提高多路径滤波技术,目标 射频接收器和发射器上的无SAW滤波器设计。
  • 超低功耗物联网收发器前端研究,操作频率从千兆赫以下到 4千兆赫,设计符合蓝牙低能源(BLE)、ZigBee和NB-IoT等标准。超低成本和超低功耗射频和模拟基带使用研究组提出的一系列技术:如函数重用、增益提升多路径接收器、射频至模拟基频电流重用接收器、振震器与功率放大器功能重用和超低电压接收器、发射器和频率合成器使用本地微电源管理技术等。
  • 仿真基带电路:如具有高电容负载驱动能力的微功率放大器、非常小晶圆面积的连续时间/离散时间滤波器、高效能的能量收集单元、低噪音读出接口之传感器和低启动能量的晶体振荡器。
  • 射频/毫米波电路:如有源电感增强宽带放大器、多谐波增强整波压控振荡器(VCO) 、高调频范围时间交错环形振荡器、和超低电压第一型(Type-I) 锁相环路。
  • 数字基带校正技术:致力刻服宽带发射器的I / Q相位不匹配,本地振荡(LO)馈通和强记忆效应所产生的失真等问题。
  • 具有传感线圈(片内/片外螺旋电感器)的数十兆赫(例如20兆赫)收发器,实现在小尺寸仪器内进行电子自动化生物和化学分析研究。

本研究组的发明技术有望推进领域中最前沿的知识,同时在特定应用中转化为商用产品。

生物医学及多学科IC

研究重点是可应用于人类,生物和化学研究的先进微型/混合系统。 主要的研究方向是:

  • 先进的小动物行为电子平台研究。研究用于同步细胞外电生理学记录和光遗传神经操作的小型化电路/ 系统单芯片。
  • 微型超声波传感器用于生物成像和测量。 新型膜结构CMUT,基于MEMS技术设计和制造以提高输出超声波压力。 研究多频CMUT,以扩展光声成像的成像能力。
  • 研究通过物理层和媒体访问控制(MAC)层的体内通信及其芯片实现的方式。
  • 内置多任务能力的微处理器,用于生物医学工程应用,微处理器可进一步用作相关应用的ASIC开发平台。
  • 超低功耗与具能量收集功能之CMOS生物医学植入式传感芯片。 研究具有各能量来源的单芯片能量收集解决方案,用于低电压操作,具高效率和超小系统体积的优点。
  • 超低功率生物电接口电路。 研究奈瓦特(nW)仿真信号处理和滤波器,重点在奈瓦特电路设计,次临限状态运算,线性改善和增益补偿。
  • 数字微流控芯片与智能软件定义功能。 研究用于精确微滴分离的片上3D结构,用于精确微滴定位的模糊逻辑和实时反馈, 非直流驱动电压波形等方法以提升微滴的移动速度。

预期研究组发明的技术将在性能和研究过程对科学理解等提高最新的技术水平,并且部分成果可以转化为实际的应用。