JSSC 2022第8期RF & Wireless65nm

A Bi-Directional 300-GHz-Band Phased-Array Transceiver in 65-nm CMOS With Outpha

65nm CMOS工艺实现的300GHz双向相控阵收发器，采用外相位技术提升输出功率并抑制LO泄漏。

65nm CMOS, 300GHz, 四元件相控阵

300GHz相控阵CMOS双向收发器外相位技术

▸创新点1：双向收发器共用天线和信号路径（系统创新）。通过共享天线、信号路径和本地振荡器(LO)电路，实现了在发射(TX)模式和接收(RX)模式之间的高效切换，减少了硬件复杂性和面积占用，同时提高了系统集成度。

▸创新点2：外相位技术提升输出功率（电路创新）。在TX模式下采用外相位技术，通过两个直接连接到天线的混频器以混频器最后的方式工作，显著提高了平均输出功率，支持更高阶的调制方案，提升了通信质量。

▸创新点3：LO泄漏抑制技术（方法创新）。通过双信号路径实现LO泄漏(LOFT)的抵消，有效抑制了LO泄漏问题，这在混频器优先的接收器中是一个常见挑战，显著提高了接收器的性能。

▸创新点4：Hartley操作模式抑制镜像信号（电路创新）。在RX模式下采用独立的Hartley操作模式，有效抑制了来自TX的镜像信号，进一步提升了接收器的信号纯净度和整体系统性能。

Abstract

This article introduces a four-element 300-GHz- band bi-directional phased-array transceiver (TRX). The TRX utilizes the same antenna, signal path, and local oscillator (LO) circuitry to operate eith er in transmitter (TX) mode or receiver (RX) mode. The TX mode adopts the outphasing technique to increase the average output power for higher order modulation schemes by utilizing the two mixers that are connected directly to the antenna in a mixer-last fashion. The two signal paths also enable the