JSSC 2009第2期RF & Wireless0.18μm

A Single-Chip Ultra-Wideband Receiver With Silicon Integrated Antennas for Inter

采用0.18μm CMOS技术开发了单芯片超宽带接收器，验证了集成天线的片间无线数据传输。

0.18μm CMOS, 200 Mbps数据传输, 0.5mm通信距离

超宽带接收器集成天线片间无线通信高斯单周期脉冲CMOS技术

▸创新点1：集成天线实现片间无线通信（方法创新）。该论文通过硅集成天线技术实现了0.5mm距离内的200Mbps无线数据传输，突破了传统有线互连的物理限制，为三维堆叠封装提供了无焊线/凸块的解决方案。电磁仿真显示天线在3GHz频段优化，传输系数随距离（0.1-0.5mm）变化可控。

▸创新点2：双高斯单周期脉冲模板检测器（电路创新）。采用双GMP模板生成器分别检测时序脉冲和数据脉冲，通过高斯概率分布建模脉冲重复周期，实测随机抖动仅4.87ps。相比传统单模板方案，双模板设计显著提升了时序恢复精度。

▸创新点3：基于Dual-Dirac模型的抖动分析（方法创新）。首次将Dual-Dirac模型应用于GMP模板的周期分布分析，量化分离随机抖动（4.6ps）和确定性抖动（14.4ps），为超宽带系统抖动特性提供了新的表征方法。

▸创新点4：单芯片全集成接收机（系统创新）。采用0.18μm CMOS工艺实现包含天线、脉冲检测、时钟恢复的完整接收链，芯片面积仅x mm²（需补充具体数据），验证了硅基天线与数字基带协同设计的可行性。

Abstract

taro Kimoto, Wataru Moriyama, and Takamaro Kikkawa , Senior Member , IEEE Abstract—A single-chip ultra-wideband (UWB) receiver was developed using 0.18 m CMOS technology, and inter-chip wire- less data communication by integrated antennas was conﬁrmed. Timing pulse and data pulse with on-off keying were alternately sent from a transmitting antenna. Double Gaussian monocycle pulse (GMP) template generators performed detections of timing and data pulses. A single GMP template, whose probability d