← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2015第6期Clocking & PLLs65nmVCO
85-to-127 GHz CMOS Signal Generation Using a Quadrature VCO With Passive Couplin
采用65nm CMOS工艺的85至127 GHz信号生成器，通过无源耦合和四次谐波倍频实现宽带信号生成。
65nm CMOS, 1.5V, 30–45 mW, 15至23 dBm输出功率, 108至102 dBc/Hz相位噪声
毫米波信号生成CMOS无源耦合谐波倍频
▸创新点1：无源正交耦合技术（方法创新） - 采用无源耦合结构替代传统宽带片上偏置T型网络，显著降低功耗和相位噪声，同时减少4次谐波生成的转换损耗3 dB，提升系统效率。
▸创新点2：四次谐波倍频（电路创新） - 通过宽带谐波合成技术实现4倍频，覆盖85至127 GHz频段，频率调谐范围达39%，远超同类90 GHz以上CMOS设计的4倍以上。
▸创新点3：NMOS开关可变电感器（器件创新） - 集成NMOS开关控制的可变电感，动态调整LC谐振频率，支持超宽频带调谐（42 GHz跨度），同时保持输出功率15-23 dBm的稳定性。
▸创新点4：低相位噪声设计（系统创新） - 在30-45 mW功耗下实现10 MHz偏移相位噪声102-108 dBc/Hz，满足毫米波旋转光谱仪应用对信号纯度的严苛要求。
Abstract
A quadrature LC-VCO incorporating passive
coupling and broadband harmonic combining for fr equency
multiplication by 4, and NMOS switched variable inductors is
fabricated in 65 nm bulk CMOS to generate signals at 85 to
127 GHz. The passive quadrature coupling bypas ses the need for
a broadband on-chip bias-T, while reducing power consumption,
phase noise, and the theoretical conversion loss for the 4th order
harmonic generation by 3 dB over the line ar superposition. The
39% frequency tuning ran