萬物聯網的迅速發展極大地提高了社會生產效率，同時為我們的生活帶來便利。微電子芯片是確保數以萬億的電子設備能夠高效聯網的基石。在滿足低功耗與低成本要求的同時，應用於萬物聯網的先進芯片還需要具備自我供電能力來解決更換電池的痛點，並且通過避免使用片外元件來減小電子設備的尺寸，使其可以被靈活地部署在不同的物體上。為了應對上述挑戰，本項目發明了一系列應用於萬物聯網芯片的電路技術，例如無需片外濾波器的5G發射機芯片；支持超寬範圍輸入和輸出電壓變化的能量採集接口芯片；滿足70GHz以下頻段內不同應用需求的高性能振蕩器芯片等。

本項目共產生了30篇論文和2項授權的美國專利。其中有9篇以及5篇論文分別在芯片設計領域的頂級期刊IEEE固態電路期刊（JSSC）與頂級IEEE國際固態電路會議（ISSCC）上發表，與幾所世界一流大學的頂尖芯片研究組同時期所發表的JSSC/ISSCC論文數量相比，處於領先地位。此外，還培養了一批高水平的博士生，畢業後任職於頂尖的芯片公司與大學。同時，我們正在與粵港澳大灣區的芯片企業進行合作，將本項目所研發的技術應用於產品中。

圖1 本項目所設計的14款創建萬物連網的關鍵微電子芯片照片（相關論文在ISSCC和JSSC上發表）

圖2 本項目所研發的無需片外濾波器的5G發射機芯片的電路原理圖（左）與芯片照片（右），與文獻報道中最先進的芯片方案相比，我們提出的帶寬擴展的N路濾波器技術能同時降低帶外噪聲，提高輸出功率與發射效率，並減小芯片面積。

圖3 本項目所研發的支持超寬範圍輸入和輸出電壓變化的能量採集接口芯片的測試環境（左），與文獻報道中採用CMOS工藝製造的最先進的芯片方案的相比，我們的設計突破了峰值效率與功率密度的限制（右）