0.34THz高速无线通信发射机芯片设计  

A 340 GHz fully integrated transmitter for high-speed wireless communications

作　　者：邓小东[1,2] 李一虎 李健康[1,2] 吴文[1] 熊永忠[2] 

机构地区：[1]南京理工大学近程高速目标探测国防重点实验室,江苏南京210094 [2]中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心半导体器件研究室,四川成都611731

出　　处：《太赫兹科学与电子信息学报》2015年第2期198-202,共5页Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology

摘　　要：基于0.13μm Si Ge Bi CMOS工艺,设计了一个应用于0.34 THz高速通信系统的4路集成相控阵发射机芯片。该芯片集成了21.25 GHz的锁相环(PLL)频率源、4倍频器、4路威尔金森(Wilkinson)功分网络,每一路相控阵通道包括85 GHz功率放大器、模拟移相器、20 Gbps二进制启闭键控(OOK)调制器、4倍频器以及2×2片载天线阵列。针对系统各个模块进行了测试和分析,并且对系统方向图进行了仿真。仿真结果表明,该相控阵系统能在E面实现±12°的角度扫描,3 d B波束宽度为11.9°,系统有效等向辐射功率(EIRP)为12 d Bm。该集成相控阵发射机芯片的面积为8 mm×4.3 mm。A 340 GHz 4-way fully integrated phased array transmitter using 0.13 μm SiGe Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor(BiCMOS) technology is presented. The chip integrates a 21.25 GHz Phase-Locked Loop(PLL) synthesizer source,a quadrupler together with a 1:4 Wilkinson network,power amplifiers, analog phase shifters,20 Gbps OOK modulators, and a 2×2 on-chip antenna array in each channel. The phased array transmitter are measured and analyzed. The phase array beam scanning capability,3 dB lobe width,and system Effective Isotropic Radiated Power(EIRP) of ±12°,10° and 12 dBm in E-plane are obtained,respectively. The chip size of the fully integrated phased array transmitter is 8 mm×4.3 mm.

关 键 词：相控阵 硅基 太赫兹 发射机 片载天线 

分 类 号：TN838[电子电信—信息与通信工程] TN92