一种工作在400 GHz基于互补耦合线的Marchand巴伦  

A 400 GHz CMOS Marchand Balun Incorporating Complementary Conducting-Strip Coupled-Line

作　　者：翁倩茹 潘思辰 卢楚杰 谢恩德 WENG Qianru;PAN Sichen;LU Chujie;XIE Ende(School of Computers,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China)

机构地区：[1]广东工业大学计算机学院,广州510006

出　　处：《电子器件》2020年第5期1116-1120,共5页Chinese Journal of Electron Devices

基　　金：广东省引进领军人才项目(2016LJ06D557);青岛海洋科学与技术试点国家实验室鳌山人才培养计划项目(2017ASTCP-OS03)。

摘　　要：设计了一种工作在400 GHz的紧凑型Marchand巴伦,本设计采用互补耦合线(Complementary Conducting-Strip Coupled-Line,CCS CL),与传统的薄膜耦合线(Thin-Film Coupled-Line,TF CL)相比,CCS CL具有更高的耦合系数和几乎相同的奇偶模传输特性,因此基于CCS CL设计的Marchand巴伦具有更小的电路面积和更加平衡的差分输出。为了验证该设计,采用0.13μm 1P8M CMOS工艺制作了一种背靠背式Marchand巴伦测试电路,测得Marchand巴伦的插入损耗为0.75 dB,10 dB回波损耗带宽为110 GHz(从330 GHz到440 GHz)。设计的400 GHz Marchand balun的电路面积仅为0.0018 mm2(不包括焊盘面积),远小于其他类型的太赫兹巴伦结构。A compact CMOS Marchand balun design which uses complementary conducting-strip coupled-line(CCS CL)is presented.CCS CL reveals unique guiding properties compared with the conventional thin-film coupled-line(TF CL):higher coupling coefficient and nearly identical even-and odd-mode propagation characteristics.A 400 GHz back-to-back Marchand balun prototype fabricated by 0.13μm 1 P8 M CMOS process is presented,occupied 0.0018 mm^2(without contact pad)circuit area.The measured insertion loss of the Marchand balun is 0.75 dB.The 10 dB return loss bandwidth is 110 GHz(from 330 GHz to 440 GHz).

关 键 词：Marchand巴伦 互补耦合线 CMOS工艺 太赫兹 奇偶模 耦合系数 

分 类 号：TN713[电子电信—电路与系统]