1.中科大胡诣哲团队提出新型 ADC 架构,突破高速应用瓶颈
2.超1.5万个专利族:谁在主导RF声波滤波器技术赛道?
3.韩国RadCube卫星随“阿尔忒弥斯二号”升空,验证航天级半导体在轨性能
1.中科大胡诣哲团队提出新型 ADC 架构,突破高速应用瓶颈
中国科学技术大学集成电路学院胡诣哲课题组在高速模数转换器(ADC)设计上取得新突破。研究人员提出一种基于可复位环形压控振荡器(R-RVCO)的全新ADC架构,实现了最高2.5 GS/s的采样率,成功跨越了此前同类架构长期难以突破的GHz级速度门槛。相关论文发表在集成电路领域国际知名期刊《IEEE Journal of Solid-State Circuits》(JSSC)上。
随着AI计算、超高速无线和有线互联技术的快速发展,能够处理GHz级带宽信号的高速ADC变得愈发关键。与此同时,先进CMOS工艺正不断向低电压、高集成度方向发展,传统依赖模拟放大器的ADC设计在速度、功耗及工艺兼容性方面遇到越来越大的挑战。相比之下,基于压控振荡器(VCO)的ADC因其高度数字化的结构、简洁的电路以及对先进工艺的良好适应性,被视为一种有前景的替代方案。然而,这类ADC的工作频率长期以来被限制在GHz以下,成为阻碍其实际应用的主要短板。
针对传统VCO型ADC在奈奎斯特采样条件下所面临的相位噪声累积效应和量化噪声受限问题,研究团队从理论建模和电路架构两方面入手,建立了一套统一的行为级模型和噪声分析框架,找出了限制采样率提升的根本原因。在此基础上,他们提出了一种离散时间开环R-RVCO型ADC结构——通过在VCO内部引入差分传输特性,无需额外使用微分器即可有效抑制相位噪声累积,同时避免在奈奎斯特频带内出现量化噪声整形,从而将信噪比提高了约3dB。
该架构还省去了数字差分模块,增强了对触发器亚稳态的容忍能力,使系统更加鲁棒。在具体电路实现上,团队设计了自适应重置技术,实现了VCO重置电压与振荡幅度的精确匹配;此外,在粗量化器和细量化器中分别采用了动态开关缓冲结构和相位折叠技术,提升了相位提取效率并减少了硬件开销。
该芯片采用22nm CMOS工艺制造,核心面积仅为0.0022 mm²,支持从500 MS/s到2.5 GS/s的可调采样率。在2 GS/s采样率下,实测信噪失真比(SNDR)达到39.1 dB,Walden能效指数(FoM_W)低至31.3 fJ/conv.-step。这一成果为未来高速、低功耗、高集成度ADC芯片的设计提供了全新思路,有望在AI计算、高速通信、雷达探测等领域发挥重要作用。
2.超1.5万个专利族:谁在主导RF声波滤波器技术赛道?
知识产权咨询机构KnowMade近日发布了最新版专利全景分析报告《RF声波滤波器——2026年专利格局分析》,全面梳理了全球创新活动与知识产权战略如何推动RF声波滤波器技术的演进。
RF声波滤波器是现代射频前端的心脏。随着频段数量激增、载波聚合技术普及以及共存约束日益复杂,滤波器技术正被推向超越传统性能要求的全新高度。在5G架构日趋成熟、射频前端模块高度集成的背景下,创新正逐步从孤立的谐振器改进转向平台级的声学工程——将材料、声学叠层、温度补偿、寄生控制与射频封装融合为系统级优化方案。
该报告分析了超过1.54万个专利族(涵盖逾3.48万件专利出版物),其中近一半的专利族申请于2020年之后,显示出后5G时代创新活动的明显加速。这一增长反映了射频前端架构日益复杂,以及移动通信、无线连接和新兴高频应用对高性能滤波解决方案的强劲需求。
RF声波滤波器生态系统的竞争结构正在发生清晰的变化。该行业早期由日立、NEC、飞利浦和富士通等先驱主导,如今已逐步转向新一代成熟的技术领导者和新兴创新力量。
当前,以村田制作所、高通、Qorvo、Skyworks和太阳诱电为代表的一批知识产权领导者构成了全球RF声波滤波器行业的技术支柱。这些公司既拥有可强制执行的高价值专利组合,又在先进谐振器架构和射频前端集成方面持续创新。
紧随其后的是京瓷、博通、三星电机、三星电子、Wisol和Soitec等主要专利贡献者,它们在多种声波器件平台和材料技术方面保持着活跃的专利布局。
与此同时,竞争版图正因新玩家的涌现而变得更加动态,尤其是在中国生态系统内部。自2015年前后以来,多家中国公司在谐振器平台、材料工程和射频前端集成技术方面的专利申请活动显著加快。更值得注意的是,2022年之后又涌现出一批新的专利参与者,进一步加剧了竞争密度,尤其是在TFSAW、XBAR和先进声学叠层等高频平台领域。
从地域分布看,RF声波滤波器专利格局形成了日本、美国和中国三大创新中心。日本企业在授权专利数量上仍保持强势领先地位,美国企业在射频系统级集成方面保持着重要影响力,而中国企业近年来专利组合迅速扩张,在多个技术细分领域的可见度不断提升。
在最为成熟的中国专利持有者中,华为、锐石创芯和麦捷科技位列其中;而包括新声半导体、三安集成、诺思微系统、左蓝微电子、星曜半导体和云塔电子在内的越来越多企业,正在谐振器技术和射频前端集成平台领域积极构建具有竞争力的知识产权组合。
3.韩国RadCube卫星随“阿尔忒弥斯二号”升空,验证航天级半导体在轨性能
美国 NASA“ 阿尔忒弥斯二号”载人登月任务搭载了韩国首颗 12U 立方体卫星 K-RadCube。据韩国航空航天管理局 4 月 2 日消息,该卫星已随猎户座飞船成功部署至约 4 万公里高地球轨道,将在执行太空辐射探测任务的同时,开展航天半导体极端环境可靠性验证。

RadCube 卫星重 19 公斤,体积与鞋盒相近,由韩国天文与空间科学研究院、奈良空间技术公司联合研制,KT SAT 公司负责运营。其核心科学任务之一是穿越范艾伦辐射带,测量该区域辐射强度,剖析高能粒子环境,相关数据将为航天器辐射屏蔽设计、保障宇航员太空作业安全提供支撑。
除空间辐射探测外,该卫星的重要使命是验证半导体器件在极端太空环境下的工作性能。卫星搭载了三星电子下一代半导体多芯片模块,以及 SK 海力士的存储半导体芯片,在轨收集并分析高能辐射对航天级半导体器件与组件的影响,测试其在强辐射、复杂空间环境下的稳定性与耐久性。
此次在轨验证,旨在获取航天半导体抗辐射性能的关键基础数据,为韩国后续航天器核心电子元器件研发、太空探索任务提供技术依据,也为半导体器件适配深空极端环境积累实践经验。
