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JSSC 2013第7期RF & Wireless65nmClock Generation

A Sub-Harmonic Injection-Locked Quadrature Frequency Synthesizer With Frequency

提出一种毫米波TDD收发器的次谐波注入锁定正交频率合成器,支持60 GHz全频道并具备频率校准功能。
61.56 GHz载波频率下相位噪声-117 dBc/Hz @ 10 MHz偏移,功耗72 mW(1.2 V电源)
毫米波频率合成器注入锁定正交信号CMOS
创新点1:次谐波注入锁定技术(方法创新) - 该论文提出了一种次谐波注入锁定技术,通过注入次谐波信号来稳定毫米波频段的频率合成器,显著降低了相位噪声(典型值为-117 dBc/Hz @ 10 MHz偏移),同时支持58.1–65 GHz的全频道覆盖。
创新点2:频率自动校准方案(系统创新) - 针对工艺-电压-温度(PVT)变化导致的频率漂移,论文设计了一种自动频率校准系统,能够实时校正正交注入锁定振荡器的频率偏差,确保系统在复杂环境下的稳定性能,校准系统功耗仅为65 mW。
创新点3:支持60 GHz全频道(电路创新) - 通过优化电路设计,该频率合成器能够兼容60 GHz无线标准定义的所有频道(包括频道绑定),为短距离高速无线通信提供了灵活的频段支持,同时功耗控制在72 mW(1.2 V供电)。
创新点4:低功耗高性能设计(电路创新) - 采用65 nm CMOS工艺实现,该合成器在61.56 GHz载波频率下实现了优异的相位噪声性能(-117 dBc/Hz @ 10 MHz偏移),同时整体功耗仅为137 mW(合成器+校准系统),展现了高效的能效比。
Abstract
This paper proposes a sub-harmonic injection-locked frequency synthesizer with frequency calibration scheme for millimeter-wave Time-division D uplexing (TDD) tr ansceivers. The proposed synthesizer is capable of supp orting all 60 GHz channels (58.1–65 GHz) including channel-bonding de fined by 60 GHz wireless standards for sho rt-range high-speed wireless communications. In order to guarantee a r obust performance over process-voltage-temperature (PVT) variations of the conventional frequency s