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JSSC 2008第5期RF & Wireless0.18微米

Gaussian Monocycle Pulse Transmitter Using 018 22m CMOS Technology With On-Chip

采用0.18微米CMOS技术的单芯片高斯单周期脉冲发射器,用于芯片间超宽带通信。
280ps脉冲持续时间,-20.2dB振铃水平,3.6GHz中心频率,12.6mW功耗,1.8V电压
高斯单周期脉冲CMOS超宽带发射器集成天线
创新点1:集成天线设计(系统创新) - 该论文首次在0.18μm CMOS工艺中实现了片上集成偶极天线,消除了传统封装中键合线的寄生电感问题,显著提升了超宽带信号的传输效率。
创新点2:超短脉冲生成技术(电路创新) - 通过创新的脉冲成形电路,实现了280ps持续时间的高斯单周期脉冲,具有-20.2dB的低振铃水平和3.6GHz中心频率,为芯片间通信提供了高精度时序基准。
创新点3:低功耗设计(方法创新) - 在1.8V供电电压下仅消耗12.6mW功率,通过优化MOS晶体管尺寸和互连结构,在保持280ps脉冲性能的同时大幅降低能耗。
创新点4:高数据率验证(系统创新) - 成功演示了1.16Gb/s的脉冲重复频率下芯片内/间传输,验证了该设计在三维集成电路中实现高速无线互连的可行性。
Abstract
on Takamaro Kikkawa, Senior Member , IEEE, Pran Kanai Saha, Nobuo Sasaki, and Kentaro Kimoto Abstract—A single-chip Gaussian monocycle pulse (GMP) transmitter using 0.18 m CMOS technology with an on-chip integrated antenna was developed for inter-chip ultra-wideband (UWB) communication. Ultra-short GMP signals of 280 ps dura- tion, 20.2 dB ringing level and 3.6 GHz center frequency were generated with the power consumption of 12.6 mW at 1.8 V. Intra- and inter-chip transmissions and receptions