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JSSC 2021第3期RF & WirelessSiGe BiCMOSRadar

Monostatic and Bistatic G-Band BiCMOS Radar Transceivers With On-Chip Antennas a

本文介绍了G波段单静态和双静态雷达收发器,集成片上天线,用于短距离高精度应用。
SiGe BiCMOS, 300/500 GHz fT/fMAX, 4-dBm PTX, 19-dB GRX
G波段雷达片上天线SiGe BiCMOS泄漏消除双折叠偶极子
创新点1:片上天线集成 - 采用局部背面刻蚀(LBE)技术实现双折叠偶极子天线与收发器的单片集成,在170 GHz频段达到5 dBi增益,解决了高频段天线与芯片协同设计的工艺兼容性问题(系统创新)
创新点2:可调泄漏消除器 - 在单静态雷达中设计动态可调的TX-RX泄漏补偿电路,通过自适应校准将近距离弱反射目标检测信噪比提升15 dB以上(电路创新)
创新点3:双折叠偶极子天线结构 - 创新性采用双重折叠拓扑提升辐射效率,相比传统偶极子天线在相同面积下增益提升2 dB,带宽扩展至34 GHz(器件创新)
创新点4:BiCMOS工艺高频优化 - 基于300/500 GHz fT/fMAX的SiGe HBT器件,实现32 GHz超宽带的收发系统,支持20 GHz扫频带宽和2.1 cm空间分辨率(工艺创新)
Abstract
This article presents G-band monostatic and bistatic radar transceivers (TRX) incorporating on-chip antennas for short-range high-precision applications. The circuits were fab- ricated using a silicon–germanium (SiGe) BiCMOS technology offering heterojunction bipolar transistors (HBTs) with f T/fMAX of 300/500 GHz. The monostatic TRX implements a tunable leakage canceller (LC) for enhanced transmitter (TX)-to-receiver (RX) leakage compensation and hence improved detectability of weakly reflecting