JSSC 2013第1期RF & Wireless65nm/40nm

Full Four-Channel 63-Gbs 60-GHz CMOS Transceiver With Low-Power Analog and Digit

一款65nm CMOS工艺的60GHz四通道收发器，支持高速无线通信。

65nm CMOS, 319mW(Tx)/223mW(Rx), 7Gb/s(16QAM), 10Gb/s(扩展)

60GHz收发器CMOS直接转换LDPC解码器16QAM

▸创新点1：全四通道60GHz直接转换RF前端设计，采用65nm CMOS工艺，在发射和接收模式下分别仅消耗319mW和223mW，实现了每通道超过7Gb/s的16QAM无线通信，最高可扩展至10Gb/s，显著提升了毫米波通信的吞吐量和能效。

▸创新点2：低功耗模拟与数字基带设计，采用40nm CMOS工艺，在16QAM模式下发射和接收分别仅消耗196mW和427mW，其中5位2304-MS/s ADC功耗12mW，6位3456-MS/s DAC功耗11mW，实现了高能效的信号处理。

▸创新点3：集成LDPC解码器等完整PHY功能，采用(1440, 1344) LDPC解码器，功耗74mW，能量效率低至11.8pJ/b，显著提升了系统的纠错能力和整体性能。

▸创新点4：系统级创新，通过有机封装内置6dBi天线，实现了QPSK模式下3.1Gb/s传输距离1.8m，16QAM模式下6.3Gb/s传输距离0.05m，展示了高集成度毫米波通信系统的实用化潜力。

Abstract

This paper presents a 60- GHz direct-conversion RF front -end and baseband transceiver including analog and digital circuitry for PHY functions. The 65-nm CMOS front-end consumes 319 and 223 mW in transm itting and receiving mode, respectively. It is capable of more than 7-Gb/s 16QAM wireless communication for every channe l of the 60-GHz standards, which can be extended up to 10 Gb/s. The 40-nm CMOS baseband including analog, digital, and I/O consumes 196 and 427 mW for 16QAM in transmitting an