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JSSC 2022第12期RF & Wireless65nm

A Power-Efficient CMOS Multi-Band Phased-Array Receiver Covering 2471-GHz Utilizi

一款支持5G多频段的高效能CMOS相控阵接收器
24-71GHz, 256QAM, 400MHz带宽, 36dB带外抑制
5GCMOS相控阵毫米波谐波选择
▸创新点1：谐波选择技术扩展带宽（方法创新） - 通过切换基波、二次谐波和三次谐波选择模式，仅保留目标频段信号并抑制未选择的混频分量，实现24.25-71GHz超宽带覆盖，功耗降低30%以上。
▸创新点2：可配置变压器双模LNA（电路创新） - 采用基于可配置变压器的双模式低噪声放大器，通过动态调整变压器耦合系数实现宽带匹配，在39GHz频段实现2.1dB噪声系数，功耗较传统结构降低40%。
▸创新点3：改进型Hartley架构（系统创新） - 结合混合型多相滤波器和检测器校准模块，在60GHz频段实现45dB镜像抑制，插入损耗较传统方案减少3dB，支持256QAM调制。
▸创新点4：多频段相位阵列集成（系统创新） - 通过谐波选择、双模LNA和Hartley架构的协同优化，在65nm CMOS工艺上实现四频段(24/28/39/47GHz)集成，单通道功耗最低32mW，EVM达-33.3dB@28GHz。
Abstract
This article introduces a power-efficient 24.25– 71-GHz multi-band phased-array receiver supporting all allocated fifth-generation mobile network new radio (5G NR) frequency range 2 (FR2) bands at 24/28/39/47 GHz and the potential 5G NR-U bands in unlicensed 57–71 GHz. A novel harmonic-selection technique is introduced to extend the oper- ating bandwidth with low power consumption. By switching between the fundamental-selected mode, the second-harmonic- selected mode, and the third-harmonic-select