← 返回 JSSC 论文列表
📄 下载 JSSC 原文 PDF
JSSC 2022第3期RF & Wireless40nmPower Amplifier

A Four-Way Series Doherty Digital Polar Transmitter at mm-Wave Frequencies Mohse

毫米波频段高效数字极化发射机,采用四路串联Doherty合路器提升深度功率回退效率。
40nm CMOS, 1.1mm²核心面积, 18.7dBm饱和功率, 33%/36%/22%效率@0/4.5/11.5dB PBO
毫米波数字极化发射机Doherty合路器功率回退效率CMOS
创新点1:N路串联Doherty合路器结构(方法创新) - 提出了一种新颖的N路串联Doherty合路器(SDC)结构,通过N个变压器和N-1个并联电容器实现高效功率合成,显著提升了毫米波频段下深度功率回退(PBO)时的漏极效率和系统效率。该结构在11.5 dB PBO下仍保持22%的漏极效率。
创新点2:基于变压器的可扩展架构(电路创新) - 采用变压器为基础的模块化设计,使N-way SDC具备可扩展性,可灵活适配不同功率级别的应用需求。该架构在40 nm CMOS工艺中实现1.1 mm²的核心面积,支持29.5 GHz载波频率下的高效运作。
创新点3:全链路集成从基带数据到毫米波输出(系统创新) - 首次实现包含从二进制数据流到调制毫米波输出信号的完整Doherty发射机链路,集成四个独立数字相位调制器与功率放大器。在传输300 MHz 64-QAM OFDM信号时达到-27.6 dB EVM和-27.5 dBc ACLR性能。
创新点4:高效率数字极化发射机设计(电路创新) - 通过创新的数字极化架构结合Doherty技术,在0/4.5/11.5 dB PBO下分别实现33%/36%/22%的漏极效率,支持10.7 dB峰均比的复杂调制信号传输,系统效率达8%。
Abstract
This article presents an efficient digital polar trans- mitter (DPTX) at mm-wave frequencies that exploit a novel N-way series Doherty combiner (SDC) to enhance its drain and system efficiency at deep power back-off (PBO). The proposed N- way SDC is scalable and can be implemented elegantly using N transformers and N − 1 shunt capacitors. As a proof of concept, a four-way Doherty DPTX is realized with the proposed SDC in which four identical but independent digital phase modulators deliver a phase