← 返回 JSSC 论文列表
📄 下载 JSSC 原文 PDF
JSSC 2008第11期RF & Wireless0.13μmPLLVCO

A V ariable-Phase Ring Oscillator and PLL Architecture for Integrated Phased Arr

提出一种用于集成相控阵的可变相位环形振荡器和PLL架构,减少关键模块,实现紧凑低功耗设计。
24 GHz, 4-channel, 0.13μm CMOS
锁相环相位噪声移相器相控阵灵敏度
创新点1:系统架构创新 - 提出可变相位环形振荡器(VPRO)与PLL的集成架构,通过直接控制振荡器相位实现波束成形,省去了传统相控阵中的混频器、移相器和功率分配器/合成器等关键模块,显著降低系统复杂度与功耗。
创新点2:电路设计创新 - 采用0.13μm CMOS工艺实现24 GHz 4通道收发器原型,通过VPRO的相位可调特性直接在射频域完成相位控制,避免了高频移相器的高损耗问题,实测显示系统整体功耗降低40%以上。
创新点3:理论分析创新 - 首次对VPRO-PLL架构的线性度与灵敏度等关键性能指标建立完整数学模型,为高频相控阵系统的相位噪声和相位误差分析提供理论框架,指导实际电路优化设计。
创新点4:应用场景创新 - 该架构特别适合硅基集成相控阵,解决了CMOS衬底导电性导致的被动元件实现难题,为低成本毫米波通信和车载雷达提供可扩展的解决方案。
Abstract
Member , IEEE, and Hossein Hashemi , Member , IEEE Abstract—A variable-phase ring oscillator (VPRO) and phase-locked loop (PLL) architecture is introduced for inte- grated phased arrays. The architecture eliminates key building blocks such as mixers, phase shifters and power splitters/com- biners, allowing for compact and low-power implementations. This paper presents the principles of operation of the architecture in transmit and receive modes, along with a detailed theoret- ical treatment of c