基于130nm CMOS工艺的低功耗X波段雷达收发机

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作者 王涛 姜龙 +1 位作者 程国枭 吴文 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期378-381,共4页

本文采用130 nm CMOS工艺设计了一个低功耗X波段收发机。发射机主要由压控振荡器(VCO)、输出缓冲器组成;接收机主要由低噪声放大器(LNA)和吉尔伯特正交混频器组成。提出的发射机采用互补交叉耦合结构VCO来降低功耗,以输出缓冲器为负载... 本文采用130 nm CMOS工艺设计了一个低功耗X波段收发机。发射机主要由压控振荡器(VCO)、输出缓冲器组成;接收机主要由低噪声放大器(LNA)和吉尔伯特正交混频器组成。提出的发射机采用互补交叉耦合结构VCO来降低功耗,以输出缓冲器为负载的三端口变压器通过线圈耦合实现本振、发射信号的两路功率分配和缓冲器输出阻抗匹配;接收机的LNA通过电流复用技术将有源巴伦和共源电路进行结构堆叠以共享工作电流,从而实现低功耗。后仿真结果显示,在1.2 V电压下,发射机输出峰值功率为7.1 dBm,在1 MHz频偏下相位噪声为−111.2 dBc/Hz,接收机噪声系数为6.8 dB,增益为24.8 dB,输入1 dB压缩点为−25.4 dBm,提出的收发机同时工作的功耗为100.8 mW,版图面积为1.3 mm×1.9 mm。 展开更多

关键词 CMOS 低功耗 功率分配 有源巴伦

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一种基于SiGe工艺的多功能下变频芯片的设计与实现 被引量：4

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作者 鞠英 王正伟 +1 位作者 陈熙 何磊 《微波学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期59-63,共5页

随着射频收发组件小型化的要求越来越高,射频单片集成电路向小型化和多功能化方向发展。基于TSMC 0.35μm SiGe工艺成功研制了一款多功能下变频芯片。片上集成了正交(I/Q)混频器、有源巴伦、多相滤波器、输出缓冲器和LDO。通过对整个电... 随着射频收发组件小型化的要求越来越高,射频单片集成电路向小型化和多功能化方向发展。基于TSMC 0.35μm SiGe工艺成功研制了一款多功能下变频芯片。片上集成了正交(I/Q)混频器、有源巴伦、多相滤波器、输出缓冲器和LDO。通过对整个电路合理的版图设计,实现了芯片的小型化,芯片裸片尺寸仅为2.2 mm×1.5mm。测试结果表明,多功能下变频芯片射频和本振频率范围为900~1300 MHz,中频频率范围100~500 MHz,具有良好的正交宽中频输出特性,匹配良好;变频增益大于-1 dB,1 dB压缩输入功率可达到8 dBm,线性度良好;本振输入功率0 dBm,整个电路功耗为0.45 W。 展开更多

关键词 正交混频器 有源巴伦 多相滤波器 高线性度

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一种多频带高线性度CMOS单边带混频器 被引量：3

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作者 孙敏 张海英 +2 位作者 王云峰 李志强 郭瑞 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期455-458,共4页

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计实现了一种多频带高线性度的单边带(SSB)混频器。该混频器以经典的电流换向结构为基础,采用电阻负载以满足多频带工作、高线性度和高带内增益平坦度要求,并节省了面积。通过集成有源巴伦将混频器输出差... 基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计实现了一种多频带高线性度的单边带(SSB)混频器。该混频器以经典的电流换向结构为基础,采用电阻负载以满足多频带工作、高线性度和高带内增益平坦度要求,并节省了面积。通过集成有源巴伦将混频器输出差分信号转换成单端信号,提高了发射机的系统集成度且有利于降低功耗。测试结果表明:在2.3～2.4 GHz及3.4～3.6 GHz工作频带内,IP1dB大于0 dBm,带内增益平坦度小于0.5 dB,本振泄漏小于-47 dBm,镜像信号抑制大于36 dB,为LTE标准的无线射频前端芯片的进一步研究提供了参考。 展开更多

关键词 多频带 高线性度 有源巴伦 带内平坦度 单边带混频器

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200-800MHz 6-Bit CMOS有源移相器设计 被引量：2

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作者 段宗明 马强 +2 位作者 王晓东 唐小兰 林福江 《中国集成电路》 2015年第10期37-42,共6页

采用0.18μm CMOS工艺设计了一种200-800MHz 6-Bit有源移相器,基于低噪声有源巴伦和三阶多相滤波器设计方案,在提高工作带宽和移相精度的基础上,降低了噪声系数。后仿真结果显示:移相器典型增益10d B,噪声系数优于15d B;在-55^+85℃宽... 采用0.18μm CMOS工艺设计了一种200-800MHz 6-Bit有源移相器,基于低噪声有源巴伦和三阶多相滤波器设计方案,在提高工作带宽和移相精度的基础上,降低了噪声系数。后仿真结果显示:移相器典型增益10d B,噪声系数优于15d B;在-55^+85℃宽温范围内全频带RMS移相精度小于2.8°,常温工作条件下300~700MHz频段内RMS移相精度小于1°;工作电压3.3V,工作电流14.7m A,芯片面积1.3×1mm2。 展开更多

关键词 相控阵 有源移相器 多相滤波器 有源巴伦 吉尔伯特单元

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用于5G-WiFi的可变增益有源巴伦LNA 被引量：2

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作者 刘鹏 张万荣 +6 位作者 金冬月 谢红云 王忠俊 邓蔷薇 张良浩 王肖 陈亮 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期585-589,共5页

设计了一款应用于5G-WiFi的可变增益有源巴伦LNA。该LNA输入级在采用共源共栅结构的基础上加入了阻容并联负反馈和源级电感负反馈,在保证低噪声的同时提高了电路线性度;第二级通过编程和改变控制电压实现了增益双调节功能;输出级采用有... 设计了一款应用于5G-WiFi的可变增益有源巴伦LNA。该LNA输入级在采用共源共栅结构的基础上加入了阻容并联负反馈和源级电感负反馈,在保证低噪声的同时提高了电路线性度;第二级通过编程和改变控制电压实现了增益双调节功能;输出级采用有源巴伦结构实现了信号振幅相同、相位相反的差分输出。电路基于TSMC 0.18μm CMOS工艺库仿真,结果表明,在5.8GHz频率下,电路噪声系数为3.7dB,最大增益可调节范围为5-20dB,线性度IIP3达到-2.5dBm,输入、输出的回波损耗均小于-25dB。 展开更多

关键词 5G-WiFi 增益可变 线性度 编程 有源巴伦 LNA

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宽带有源巴伦的仿真设计 被引量：2

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作者 贺娟 《空间电子技术》 2011年第3期58-61,共4页

文章重点研究基于分立PHEMT器件和HMIC工艺的有源巴伦,该成果可以进一步用于MMIC的设计。在1～2 GHz频率范围内,通过ADS软件对该有源巴伦进行仿真设计,其幅度差在0.17 dB之内,相位差在0.9°之内。利用AutoCAD软件生成PCB版图,采用Ro... 文章重点研究基于分立PHEMT器件和HMIC工艺的有源巴伦,该成果可以进一步用于MMIC的设计。在1～2 GHz频率范围内,通过ADS软件对该有源巴伦进行仿真设计,其幅度差在0.17 dB之内,相位差在0.9°之内。利用AutoCAD软件生成PCB版图,采用Rogers4003基片加工。测试结果与仿真比较一致。 展开更多

关键词 宽带 场效应晶体管 有源巴伦

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一种基于130 nm CMOS工艺的K波段上/下双向混频器

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作者 赵玉楠 潘俊仁 +4 位作者 彭尧 何进 王豪 常胜 黄启俊 《电子技术应用》 2022年第1期94-99,共6页

基于130 nm RF CMOS工艺,提出了一种可实现上/下双向变频功能的K波段有源混频器。当收发机工作于接收模式时,双向混频器执行下变频功能,将低噪放大器放大后的射频信号转换为中频信号;当收发机工作于发射模式时,双向混频器则实现上变频功... 基于130 nm RF CMOS工艺,提出了一种可实现上/下双向变频功能的K波段有源混频器。当收发机工作于接收模式时,双向混频器执行下变频功能,将低噪放大器放大后的射频信号转换为中频信号;当收发机工作于发射模式时,双向混频器则实现上变频功能,将输入的基带信号转换为射频信号并输出至功率放大器。后仿真结果表明,在0 dBm的本振驱动下,混频器工作于上变频模式时的转换增益、噪声系数、输出1 dB压缩点在23~25 GHz范围内分别为-1.1~-0.4 dB、12.9~3.3 dB、-8.2 dBm@24 GHz;工作于下变频工作模式时的转换增益、噪声系数、输入1 dB压缩点在23~25 GHz范围内分别为2.4~3.4 dB、15.2~15.6 dB、-3.6 dBm@24 GHz。混频器芯片面积为0.6 mm;在1.5 V供电电压下,消耗功率12 mW。 展开更多

关键词 上/下双向混频器 K波段 CMOS 有源巴伦

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2 GHz~18 GHz宽带有源巴伦芯片设计

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作者 杨楠 杨旭达 《现代信息科技》 2022年第6期58-61,共4页

对宽带有源巴伦电路结构进行了研究,基于0.13μm GaAs pHEMT工艺,采用电磁仿真软件设计一款2 GHz~18 GHz单片集成宽带有源巴伦芯片。经过流片加工及装配测试,有源巴伦芯片在2 GHz~18 GHz工作频段范围,输入到两输出端小信号增益分别为3.0... 对宽带有源巴伦电路结构进行了研究,基于0.13μm GaAs pHEMT工艺,采用电磁仿真软件设计一款2 GHz~18 GHz单片集成宽带有源巴伦芯片。经过流片加工及装配测试,有源巴伦芯片在2 GHz~18 GHz工作频段范围,输入到两输出端小信号增益分别为3.0 dB~3.5 dB、3.5 dB~4.7 dB,两输出端口幅度差≤1.2 dB,相位差180±5°以内,输出P1 dB功率值大于4 dBm,直流功耗约5 V/50 mA。芯片尺寸为1.4 mm×1.9 mm×0.07 mm。实测与仿真结果具有一定的一致性。 展开更多

关键词 单片集成 有源巴伦 幅度差 相位差

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应用于有源巴伦的新型幅度相位间接纠正技术

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作者 李世元 《重庆大学学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期9-16,共8页

针对毫米波频段下有源巴伦输出端口间存在的幅度和相位失配问题,提出了一种新型幅度相位间接纠正技术。该技术利用共射共基结构将输入的幅度与相位误差进行平均分配和重组,同时将输入信号间的未知变量误差转化为内部纠正电路中的固有误... 针对毫米波频段下有源巴伦输出端口间存在的幅度和相位失配问题,提出了一种新型幅度相位间接纠正技术。该技术利用共射共基结构将输入的幅度与相位误差进行平均分配和重组,同时将输入信号间的未知变量误差转化为内部纠正电路中的固有误差,从而实现对原误差的限制和间接纠正,继而产生一对新的理想差分输出信号。构建数学模型进行分析与推导,证实了该技术在理想情况下的可行性,并通过电路仿真对理论进行验证。仿真结果表明,该纠正电路3 dB带宽为96~113 GHz,峰值增益为12.7 dB。在105 GHz频率下,对于幅度误差为0~10 dB,相位误差在10°~110°范围内变化的所有输入信号,输出信号间幅度误差均小于0.3 dB,相位误差均小于5.3°,电路总功耗为54 mW。 展开更多

关键词 毫米波 有源巴伦 幅度误差 相位误差 间接纠正

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GaAs pHEMT工艺6～18GHz有源倍频器MMIC

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作者 吴永辉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期619-622,共4页

基于GaAs pHEMT工艺,设计了一个6～18 GHz宽带有源倍频器MM IC,最终实现了较高的转换增益和谐波抑制特性。芯片内部集成了输入匹配、有源巴伦、对管倍频器和输出功率放大器等电路。外加3.5 V电源电压下的静态电流为80 mA;输入功率为6 dB... 基于GaAs pHEMT工艺,设计了一个6～18 GHz宽带有源倍频器MM IC,最终实现了较高的转换增益和谐波抑制特性。芯片内部集成了输入匹配、有源巴伦、对管倍频器和输出功率放大器等电路。外加3.5 V电源电压下的静态电流为80 mA;输入功率为6 dBm时,6～18 GHz输出带宽内的转换增益为6 dB;基波和三次谐波抑制30 dBc。当输出频率为12 GHz时,100 kHz频偏下的单边带相位噪声为-143 dBc/Hz。芯片面积为1 mm×1.5 mm。 展开更多

关键词 GaAs PHEMT 倍频器 MMIC 有源巴伦 宽带放大器

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一种含有源巴伦CMOS双频低噪声放大器的设计

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作者 熊荣 陈昌明 +1 位作者 李娜 李万里 《成都信息工程大学学报》 2021年第4期396-399,共4页

设计了一种可用于北斗B1/B2频段带有源巴伦的可切换双通道CMOS低噪声放大器。为了实现不同频率的切换,使用开关管改变输入阻抗匹配。输出端采用一种有源巴伦技术,在降低芯片功耗和面积的同时将单端输入信号转变为差分输出信号。使用Cade... 设计了一种可用于北斗B1/B2频段带有源巴伦的可切换双通道CMOS低噪声放大器。为了实现不同频率的切换,使用开关管改变输入阻抗匹配。输出端采用一种有源巴伦技术,在降低芯片功耗和面积的同时将单端输入信号转变为差分输出信号。使用Cadence Spectre RF基于SMIC 0.13 μm 1P6M RF CMOS工艺下进行仿真。结果显示,在1.2 V工作电压下,当输入信号为1.56 GHz时,LNA的增益、噪声系数和偏置电流分别为19.77 dB、1.13 dB和1 mA;当输入信号为1.2 GHz时,LNA的增益、噪声系数和偏置电流分别为27.43 dB、2.11 dB和1 mA,功耗约为1.8 mW。 展开更多

关键词 CMOS 双通道 有源巴伦 低功耗

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基于130nm BiCMOS工艺的太赫兹十二倍频链的设计

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作者 曹军 何勇畅 +3 位作者 蔡运城 赵君鹏 吴凯翔 高海军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第10期755-761,共7页

毫米波/太赫兹信号源作为微波系统的关键电路,普遍应用在无线通信、电子对抗、毫米波成像等领域,稳定性高、相位噪声低的毫米波/太赫兹信号源对整体链路起到至关重要的作用。基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工艺,采用倍频器和驱动放大器(DA... 毫米波/太赫兹信号源作为微波系统的关键电路,普遍应用在无线通信、电子对抗、毫米波成像等领域,稳定性高、相位噪声低的毫米波/太赫兹信号源对整体链路起到至关重要的作用。基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工艺,采用倍频器和驱动放大器(DA)结构实现了由K波段提升至G波段的十二倍频链信号源设计。对于偶次倍频单元,为了获得较好的谐波抑制尤其是奇次谐波抑制,该设计采用了经典的push-push结构;采用前后变压器耦合的方法实现了奇次倍频。提出了一种宽带有源Marchand巴伦结构,其工作带宽大于190 GHz,覆盖了大部分微波和太赫兹频段。电路后仿真结果表明,当输入信号频率为18.3 GHz、功率为0 dBm时,倍频器的输出功率为-17.26 dBm,同时输出信号的谐波抑制比均大于15 dBc,3 dB带宽为213~246 GHz(相对带宽14.4%)。采用1.2 V和2.1 V双电源供电,0.8 V和0.9 V电压偏置,该倍频链直流功耗大小为59 mW,芯片面积为1.9 mm×0.8 mm。 展开更多

关键词 BICMOS工艺 倍频器 驱动放大器 十二倍频链(FMC) 有源Marchand巴伦

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