← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2021第12期RF & Wireless40nm
A 420-GHz Sub-5- μm Range Resolution TXRX Phase Imaging System in 40-nm CMOS Tec
40nm CMOS工艺实现的420GHz相位成像系统，具有亚5微米距离分辨率。
10dBm EIRP, 27dB NF, 52dB SNR, 1.7°相位精度, 3.4μm距离分辨率
太赫兹成像CMOS相位检测距离分辨率IQ下变频
▸基于乘法器链的发射器设计：采用创新的乘法器链结构实现420 GHz高频信号生成，通过优化级间匹配和功耗分配，在40nm CMOS工艺下实现10 dBm的有效全向辐射功率（EIRP），显著提升发射效率与信号质量。
▸两步IQ下变频接收器：提出两级IQ下变频架构解决THz频段相位检测难题，第一级将420 GHz信号下变频至中频，第二级完成正交解调，结合数字校准技术实现1.7°相位检测精度（RMS），支持3.4μm距离分辨率。
▸两路LO功率合并技术：在接收机首混频器采用LO功率合成方案，通过相位同步控制提升本地振荡器驱动能力，将接收机噪声系数（NF）降低至27dB，系统信噪比（SNR）达52dB（25cm距离/100kHz RBW）。
▸系统级频率同步方案：通过共享17.5 GHz外部参考时钟实现收发芯片间严格频率同步，结合低频正弦调制技术抑制环境干扰，在500ns处理时间内完成相位成像，成功应用于文本识别与3D成像演示。
Abstract
This article presents a 420-GHz phase imaging
system designed in a 40-nm CMOS technology. It consists
of a transmitter (TX), based on a multiplier chain, and a
receiver (RX), based on a two-step IQ down-conversion. Those
chips share an external, 17.5 GHz, reference to secure frequency
synchronization between them. To increase the overall system
signal-to-noise ratio (SNR), the TX is modulated with a low-
frequency sine-wave signal, while a two-way LO power combining
is implemented for the RX firs