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mm-Wave

138 篇

ISSCC 2010Session 23mm-Wave65nm CMOS
Baudouin Martineau1, Vincent Knopik2, Alexandre Siligaris3,
本文提出了一种采用8路合成器的53-68GHz功率放大器,在标准65nm CMOS工艺中实现了18dBm输出功率,解决了60GHz频段功率放大器的功率性能和晶体管可靠性问题。
采用8路功率合成器设计,在毫米波频段实现高输出功率。
在标准65nm CMOS工艺中实现了宽带53-68GHz工作频率。
ISSCC 2010Session 23mm-Wave90nm CMOS
Chi Y Law, Anh-Vu Pham
本文提出了一款采用90nm CMOS工艺的60GHz功率放大器,通过优化输入输出匹配网络和采用短截线拓扑结构,实现了高增益和20dBm的输出功率。该设计解决了毫米波频段功率放大器在CMOS工艺中增益和效率低下的问题。
采用短截线拓扑替代串联线进行匹配网络设计,降低了损耗。
通过负载牵引仿真确定功率等高线,优化输出匹配网络以最大化输出功率。
ISSCC 2010Session 23mm-Wave65nm CMOS
Jie-Wei Lai1, Alberto Valdes-Garcia2, 1
本文提出了一种基于标准65nm CMOS工艺的60GHz功率放大器,工作在1V电源电压下,实现了17.9dBm的输出功率。该设计解决了低电压下毫米波功率放大器输出功率不足的问题,适用于低功耗、高集成度的点对点多Gb/s无线通信应用。
采用标准65nm CMOS工艺设计60GHz功率放大器,实现了1V低电压下的高输出功率(17.9dBm)
优化了电路拓扑和器件尺寸,在毫米波频段同时兼顾了增益、效率和线性度
ISSCC 2010Session 23mm-Wave65nm CMOS
Andrea Mazzanti1, Enrico Monaco1,2, Massimo Pozzoni3,
该论文提出了一种基于注入锁定倍频器的115GHz频率发生器,采用65nm CMOS工艺实现,可覆盖13.1%的调谐范围。针对毫米波成像和光谱学等应用,解决了高频频率源在CMOS工艺中调谐范围窄的问题。
采用注入锁定倍频器结构,在65nm CMOS工艺下实现115GHz工作频率和13.1%的宽调谐范围。
通过优化注入锁定机制,在毫米波频段实现了低相位噪声和高输出功率。
ISSCC 2010Session 23mm-Wave
Amin Arbabian1, Bagher Afshar1, Jun-Chau Chien1, Shinwon Kang1,
本文设计了一种90GHz载波、30GHz带宽的混合开关发射器,集成了天线,实现了35-376ps可调脉冲宽度,解决了毫米波脉冲雷达和医学成像中需要亚100ps脉冲宽度的问题。
首次在硅上实现亚100ps脉冲宽度的毫米波脉冲发射器,脉冲宽度可调范围35-376ps。
采用混合开关架构,实现30GHz带宽,并集成天线,减小系统尺寸。
ISSCC 2010Session 23mm-Wave65nm CMOS
Dan Sandström, Mikko Varonen, Mikko Kärkkäinen, Kari A. I. Halonen
该论文在65nm CMOS工艺中实现了一个W波段发射机前端芯片,支持8GHz中频带宽和20dB镜像抑制比,适用于通信、雷达和成像等应用。
在65nm基线CMOS工艺中集成了W波段发射机前端,实现了较高的工作频率和带宽。
通过电路设计获得了8GHz的中频带宽和20dB的镜像抑制比,满足了多频段应用需求。
ISSCC 2010Session 23mm-Wave
Ullrich R Pfeiffer, Erik Öjefors, Yan Zhao
本文设计并实现了工作在158-165GHz频段的正交发射机和接收机芯片组,采用先进的SiGe BiCMOS工艺(fT=260GHz, fMAX=380GHz),旨在支持宽带无线通信、测距和成像等新兴高频应用。
首次在160GHz频段实现SiGe基正交收发芯片组,集成了完整的发射和接收链路。
利用高fT/fMAX的SiGe BiCMOS工艺,在毫米波频段实现了高集成度与高性能的平衡。
ISSCC 2010Session 23mm-Wave
Kenichi Kawasaki1, Yoshiyuki Akiyama1, Kenji Komori1, Masahiro Uno1,
本文提出一种毫米波片内互连解决方案,采用注入锁定技术实现低功耗、宽锁定范围的无线互连。通过2GHz载波测试,展示了-141dBc/Hz的输入相位噪声和-123dBc/Hz的输出相位噪声,以及最大160MHz的注入锁定范围。
采用注入锁定技术实现毫米波收发器间的频率同步,显著降低功耗并拓宽锁定范围(最高160MHz)。
针对片内互连场景优化毫米波链路设计,在-30dBm输入功率下仍保持稳定的相位噪声性能。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave
Y. J. Zheng1, S-X. Diao1, C-W. Ang1, Y. Gao1, F-C. Choong1, Z. Chen1,
该论文提出了一种用于通信和定位的超宽带(UWB)脉冲无线电片上系统(SoC),实现了极低的能耗(0.92/5.3 nJ/b),适用于无线体域网等短距离低功耗应用。通过集成脉冲收发机和定位功能,解决了低数据率场景下能效与多功能兼顾的问题。
实现了极低能耗的UWB脉冲无线电收发机,能耗仅为0.92 nJ/b(高数据率模式)和5.3 nJ/b(低数据率模式)。
将通信与定位功能集成在同一SoC中,无需额外硬件即可实现厘米级定位。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave0.13µm CMOS
Sanghoon Joo1, Wu-Hsin Chen1, Tae-Young Choi1, Mi-Kyung Oh2,
该论文提出了一款完全集成的符合802.15.4a标准的脉冲无线电超宽带(IR-UWB)收发器,采用0.13µm CMOS工艺实现,并集成了数字根升余弦(RRC)滤波器。该收发器解决了低功耗、高精度测距和通信范围优化等设计挑战,实现了符合标准的低功耗通信系统。
首次实现了完全集成的符合802.15.4a标准的IR-UWB相干收发器,集成了数字RRC滤波器以优化频谱形状。
通过优化发射机和接收机架构,在满足标准要求的同时实现了低功耗和高精度测距能力。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave
Marco Crepaldi1,2, Chen Li1,3, Keith Dronson1, Jorge Fernandes1,4, Peter Kinget1
本文提出了一种采用自同步OOK调制的超低功耗抗干扰IR-UWB收发器芯片组,解决了传统方案中定时捕获复杂和窄带干扰抑制能力差的问题。
提出自同步OOK调制架构,无需复杂定时电路即可实现高效同步。
通过新型电路设计实现高窄带干扰抑制,提升系统鲁棒性。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave
Salvatore Drago1,2, Domine M. W, Leenaerts1, Fabio Sebastiano1,3,
该论文提出了一种2.4GHz占空比循环唤醒接收器,通过非相干能量检测和宽带-IF超外差架构结合脉冲位置调制,实现了对低精度频率参考的鲁棒性,从而支持无晶振的无线传感器节点。该接收器在-82dBm灵敏度下仅消耗830pJ/bit能量。
采用低精度频率参考实现无晶振操作,降低了无线传感器节点的成本。
结合宽带-IF超外差架构与非相干能量检测及PPM IR调制,增强了对频率误差的鲁棒性。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave
Xiongchuan Huang, Simonetta Rampu, Xiaoyan Wang,
该论文提出了一种用于无线传感器网络的超低功耗唤醒接收机,工作在2.4GHz和915MHz频段,总功耗仅51µW。通过引入偏移和噪声抑制技术,改善了包络检测器在低输入信号下的灵敏度瓶颈,实现了高灵敏度与低功耗的平衡。
提出偏移和噪声抑制技术,有效降低包络检测器引入的噪声和直流偏移,提升接收机灵敏度。
实现双频段(2.4GHz/915MHz)操作,适应不同无线传感器网络应用场景。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave
Federico Vecchi1,2, Stefano Bozzola1, Massimo Pozzoni3,
该论文提出了一种采用级间耦合谐振器的宽带毫米波CMOS接收器,用于60GHz频段的Gb/s无线通信。通过级间耦合谐振器技术实现了宽带匹配和增益平坦度,解决了毫米波接收器带宽受限的问题。
采用级间耦合谐振器实现宽带匹配,在毫米波频段获得平坦的增益响应。
在CMOS工艺中实现了适用于60GHz多Gb/s通信的完整接收器前端。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave
Alberto Valdes-Garcia1, Sean Nicolson2, Jie-Wei Lai3, Arun Natarajan1,
本文提出了一种用于60GHz通信的16元件相控阵发射机,基于SiGe BiCMOS工艺。该发射机在片上进行全特性表征,实现了相移360度范围内输出功率变化控制在+/-1dB以内。通过两个相邻元件同时探测和外部合路,验证了相位扫描性能。
实现了16元件相控阵发射机用于60GHz通信,采用SiGe BiCMOS工艺。
通过片上测试验证了各元件间输出功率高度一致性,在360度相移内变化控制在+/-1dB。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave65nm CMOS
Yi-An Li, Meng-Hsiung Hung, Shih-Jou Huang, Jri Lee
该论文实现了一个完全集成的77GHz调频连续波(FMCW)雷达系统,采用65nm CMOS工艺。解决了毫米波防撞雷达的集成度问题,实现了单芯片雷达收发系统。
首次在65nm CMOS中实现完全集成的77GHz FMCW雷达系统。
采用FMCW架构,利用三角波调制实现距离和速度测量。
ISSCC 2010Session 11mm-Wave90nm CMOS
Harish Krishnaswamy1, Hossein Hashemi2, 1
该论文提出了一种工作于24-26GHz的4通道4波束时空RAKE雷达收发机,采用90nm CMOS工艺,用于车载雷达应用。通过多天线MIMO技术和时空RAKE处理,有效对抗多径反射干扰,提升雷达在复杂环境中的检测能力。
首次提出集成4通道4波束的时空RAKE雷达收发机,在24-26GHz频段实现多波束同时接收与处理。
将无线通信中的RAKE接收机概念引入车载雷达,通过时空联合处理抑制多径效应,提高目标检测精度。
ISSCC 2009Session 29mm-Wave
Takahiro Nakamura, Toru Masuda, Katsuyoshi Washio, Hiroshi Kondoh
该论文提出了一种采用环路接地传输线结构的59GHz Push-Push VCO,实现了13.9GHz的宽调谐范围,用于覆盖57-66GHz全频段的60GHz无线通信收发器。解决了传统VCO调谐范围不足、无法支持多频段覆盖的问题。
采用Push-Push结构结合环路接地传输线,在59GHz载波频率下实现13.9GHz的调谐范围(约23.6%相对调谐范围)。
该VCO设计专为全频段60GHz超外差收发器优化,通过滑动中频方案避免镜像和本振泄漏干扰。
ISSCC 2009Session 29mm-Wave45nm CMOS
K. Scheir1,2, G. Vandersteen2, Y. Rolain2, P. Wambacq1,2, 1
该论文实现了一个完全集成的57-66GHz正交锁相环(PLL),采用45nm数字CMOS工艺,通过两种技术解决了毫米波PLL调谐范围不足的问题,覆盖了60GHz频段的世界联合频段。
采用两种技术实现宽调谐范围:一是改进的压控振荡器(VCO)设计以克服60GHz下变容管调谐能力有限的问题,二是设计具有宽锁定范围的高频预分频器。
在45nm数字CMOS工艺上实现了完全集成的毫米波PLL,覆盖57-66GHz频段,满足高数据速率通信需求。
ISSCC 2009Session 29mm-Wave45nm CMOS
Jonathan Borremans1, Kuba Raczkowski1,2, Piet Wambacq1,3, 1
该论文提出了一个工作在57-66GHz的紧凑型直接下变频前端,采用45nm数字CMOS工艺,实现了全数字控制、低功耗和低1/f噪声,适用于相控阵系统。
采用全数字控制方式,无需外部偏置电压,简化了系统集成
在45nm数字CMOS工艺上实现了150×150µm²的紧凑面积和低功耗
ISSCC 2009Session 29mm-Wave0.13µm CMOS
Satwik Patnaik, Narasimha Lanka, Ramesh Harjani
该论文提出了一种基于注入锁定技术的双模架构,用于相控阵接收机,解决了传统III-V工艺成本高、集成度低的问题。通过注入锁定实现相位控制,支持波束形成和波束转向两种模式,在0.13µm CMOS工艺中实现了低功耗、小面积的相控阵接收机。
提出基于注入锁定的双模架构,同时支持波束形成和波束转向两种工作模式,无需传统移相器。
利用注入锁定技术实现相位控制,降低了电路复杂度和功耗,适合CMOS工艺集成。
ISSCC 2009Session 29mm-WaveSi/SiGe
James F. Buckwalter, Joohwa Kim
该论文提出了一种基于Si/SiGe工艺的级联建构波放大器拓扑,实现了100GHz工作频率和26dB增益,解决了W波段硅集成电路的带宽和增益限制问题。
提出级联建构波放大器拓扑,通过建构波传播实现毫米波段的宽带匹配和增益提升
在Si/SiGe工艺中实现100GHz工作频率,突破了传统硅器件在W波段的性能瓶颈
ISSCC 2009Session 29mm-Wave65nm CMOS
Dan Sandström, Mikko Varonen, Mikko Kärkkäinen, Kari Halonen
本文展示了在65nm基线CMOS工艺中设计W波段(75-110GHz)放大器的可行性,实现了+10dBm的饱和输出功率和7.5dB的噪声系数。通过优化无源器件性能,克服了深亚微米CMOS在毫米波频率下的性能损失,证明了低成本CMOS技术可应用于100GHz电路。
在65nm基线CMOS工艺中实现了W波段放大器,达到+10dBm饱和输出功率,证明了低成本CMOS在毫米波频段的高性能潜力。
通过精心设计无源组件,解决了深亚微米CMOS技术在100GHz附近性能下降的问题,获得了7.5dB的低噪声系数。
ISSCC 2009Session 29mm-Wave65nm CMOS
Munkyo Seo1, Basanth Jagannathan2, Corrado Carta1, John Pekarik3,
本文首次在标准数字65nm CMOS工艺中实现了150GHz放大器,通过使用dummy-prefill技术来应对金属密度规则对无源元件特性的影响,成功保留了晶体管的高频增益。该放大器在1.1V电源电压下实现了8dB增益和+6dBm饱和输出功率,为100GHz以上无线通信、医学成像和化学传感器等应用提供了CMOS解决方案。
首次在65nm数字CMOS工艺中实现150GHz放大器。
提出dummy-prefill技术,在不违反金属密度规则的前提下保持晶体管的高频增益特性。
ISSCC 2009Session 16mm-Wave65nm CMOS
Bo-Yu Lin, Kun-Hung Tsai, Shen-Iuan Liu
该论文提出了一种工作在128.24至137.00GHz的注入锁定分频器(ILFD),采用65nm CMOS工艺,适用于D波段应用。通过分裂注入和分裂交叉耦合对技术,解决了高频分频器在毫米波频段锁定范围窄和功耗高的问题。
采用分裂注入技术,提高了注入效率并扩展了锁定范围。
采用分裂交叉耦合对,优化了高频性能并降低了功耗。
ISSCC 2009Session 16mm-Wave
Hsien-Ku Chen1, Hsien-Jui Chen2, Da-Chiang Chang3, Ying-Zong Juang3,
该论文提出了一种用于毫米波应用的多频段多模式注入锁定分频器(M-ILFD),能够支持38GHz和57GHz频段,通过单个锁相环生成多个频段信号,从而减小电路尺寸和功耗。
提出了多频段多模式注入锁定分频器架构,可覆盖38GHz和57GHz毫米波频段。
通过单个PLL生成多个频段信号,降低了系统复杂度和功耗。
ISSCC 2009Session 16mm-Wave32nm SOI CMOS
inductor parameter is estimated and calibrated with EM simulations. The target tuning range is 85 to 105GHz, and 32nm SO
该论文在32nm SOI CMOS工艺中设计了一个由四个互补LC-VCO组成的阵列,通过选择性切换实现从83.20到104.28GHz的覆盖,占W波段(75-110GHz)的51.4%。解决了毫米波单VCO调谐范围有限的问题,提供了宽带频率生成方案。
采用四个互补LC-VCO阵列协同工作,通过频段选择实现W波段51.4%的宽覆盖。
在32nm SOI CMOS工艺中实现了最高102.18GHz中心频率下4.13%的调谐范围。
ISSCC 2009Session 16mm-Wave65nm CMOS
Kun-Hung Tsai, Shen-Iuan Liu
该论文提出了一款在65nm CMOS工艺中实现的96GHz锁相环(PLL),旨在为W波段应用(如77GHz防撞系统、94GHz成像系统和100Gb/s以太网收发器)提供稳定的参考频率/时钟。通过设计,该PLL实现了低功耗(43.7mW)和高频操作,解决了毫米波频段频率合成中的功耗和性能挑战。
采用65nm CMOS工艺实现了96GHz的高频PLL,突破了传统工艺在毫米波频段的限制。
通过优化电路架构和功耗管理,在96GHz下实现了43.7mW的低功耗,适合W波段应用。
ISSCC 2009Session 16mm-Wave
Kazuhisa Sunaga, Hideyuki Sugita, Koichi Yamaguchi, Kazumasa Suzuki
该论文提出了一种18Gb/s的duobinary接收器,采用CDR辅助的DFE技术来均衡信号。主要解决了duobinary信号中高频toggle pattern导致的DFE性能下降问题,通过CDR辅助机制改善了均衡效果。
提出CDR辅助的DFE架构,利用时钟数据恢复信号增强均衡性能,尤其针对duobinary信号中toggle pattern导致的ISI衰减问题。
实现18Gb/s的高速duobinary接收,不需要传统ADC,降低了功耗和复杂度。
ISSCC 2008Session 9mm-Wave90nm CMOS
Amin Arbabian, Ali M. Niknejad
该论文提出了一种采用内部反馈技术的宽带分布式放大器,在90nm CMOS工艺中实现了660GHz的增益带宽积。解决了传统分布式放大器增益与带宽折衷的问题,适用于高速链路、宽带无线电收发器和高分辨率雷达成像系统。
提出内部反馈技术,在不显著降低带宽的情况下提高分布式放大器的增益。
在90nm CMOS工艺中实现了660GHz的增益带宽积,优于同期其他分布式放大器设计。
ISSCC 2008Session 9mm-Wave0.13µm CMOS
Yiqun Cao1, Vadim Issakov2, Marc Tiebout3, 1
该论文在0.13µm CMOS工艺上设计了一款18GHz低噪声放大器,集成了2kV ESD保护,实现了4dB的噪声系数。解决了高频段无线通信中对ESD保护和低噪声性能的需求。
在0.13µm CMOS工艺中成功实现了18GHz的LNA设计,并集成了2kV的ESD保护电路。
实现了4dB的低噪声系数,同时保持了良好的增益和线性度。
ISSCC 2008Session 9mm-Wave65nm CMOS
Christopher Weyers, Pierre Mayr, Johannes W. Kunze, Ulrich Langmann
本文设计了一款60GHz低噪声放大器(LNA),采用65nm数字CMOS工艺,实现单端输入转差分输出。在59.3GHz频率下,达到22.3dB电压增益(19.3dB功率增益)和6.1dB噪声系数,适用于宽带高速无线通信系统。
首次在65nm数字CMOS工艺中实现60GHz频段单端输入到差分输出的LNA,便于与数字基带集成。
通过优化电路拓扑和尺寸,在毫米波频段同时实现了高电压增益(22.3dB)和低噪声系数(6.1dB)。
ISSCC 2008Session 9mm-Wave
Ali Parsa, Behzad Razavi
该论文提出了一种采用30GHz本振(LO)的60GHz CMOS接收机,通过使用半输入频率的LO来简化LO和分频器设计,同时针对LO三次谐波引入的额外镜像问题提出了解决方案。
采用30GHz半频LO设计60GHz接收机,有效降低LO和分频器的设计难度与功耗。
针对LO三次谐波引起的镜像问题,提出了一种抑制技术,提高了接收机的镜像抑制性能。
ISSCC 2008Session 9mm-Wave
Aydin Babakhani, David B. Rutledge, Ali Hajimiri
该论文提出一种基于天线反射器切换的近场调制技术,能够在近场区域产生空间上独立控制的信号,从而突破传统发射机信号在所有方向携带相同信息的限制。通过切换天线附近的反射器状态,实现不同角度的信号独立调制,为空间复用和方向图合成提供新思路。
提出利用近场反射器开关进行空间调制,实现不同方向信号的独立控制
避免传统上变频和功放级联,直接在近场完成调制,可能降低系统复杂度
ISSCC 2008Session 9mm-Wave
Sanggeun Jeon, Yu-Jiu Wang, Hua Wang, Florian Bohn,
该论文提出了一款可扩展的6-18GHz并发双频四波束相控阵接收机,采用CMOS工艺实现。主要解决了传统相控阵系统成本高、体积大的问题,通过硅基集成实现了尺寸和成本的大幅降低。
首次在CMOS中实现6-18GHz宽频带内并发双频四波束的相控阵接收机架构
提出了可扩展的阵列设计方法,支持多波束同时工作,显著提升系统容量和灵活性
ISSCC 2008Session 9mm-Wave90nm CMOS
K. Scheir1,2, S. Bronckers1,2, J. Borremans1,2, P. Wambacq1,2, Y. Rolain2, 1
该论文提出了一种在90nm数字CMOS工艺中实现的52GHz相控阵接收机前端,通过在LO路径进行移相来减少高频信号在CMOS衬底上的长距离布线,从而解决损耗和匹配问题,并实现低面积和低功耗的波束赋形。
在LO路径实现移相,避免了高频信号在CMOS衬底上的长距离布线,减少了损耗和匹配问题。
采用90nm数字CMOS工艺实现了52GHz的相控阵接收机前端,兼顾了低面积和低功耗。
ISSCC 2008Session 9mm-Wave90nm CMOS
Bagher Afshar, Yanjie Wang, Ali M. Niknejad
本文在90nm标准CMOS工艺中实现了60GHz接收机前端,功耗仅24mW,且仿真与实测结果高度吻合,解决了毫米波CMOS接收机设计中仿真不准确和量产难度大的问题。
首次在90nm标准CMOS中实现60GHz接收机,功耗仅24mW,适合低成本大规模生产。
采用鲁棒设计方法,使得仿真结果与实测性能高度匹配,提高了设计的可预测性。
ISSCC 2008Session 9mm-Wave65nm CMOS
Ekaterina Laskin1, Mehdi Khanpour1, Ricardo Aroca1, Keith W. Tang1,
该论文实现了工作在95GHz的全集成接收机,包括LNA、混频器、IF放大器、基频正交VCO和静态分频器,采用65nm数字CMOS工艺。解决了毫米波频段下CMOS接收机集成度和性能的挑战,展示了CMOS在95GHz高频应用的可行性。
首次在65nm数字CMOS中实现95GHz全集成接收机,无需倍频器,采用基频VCO产生正交信号。
集成了静态频率分频器,实现高频分频功能,支持接收机链路的完整信号处理。