JSSC 2023第7期RF & Wireless0.13µm

A 220-GHz Sliding-IF Quadrature Transmitter and Receiver Chipset for High Data R

介绍了一种220 GHz滑动中频正交收发芯片组，支持高阶调制，采用0.13µm SiGe BiCMOS工艺。

0.13µm SiGe BiCMOS, fT/fmax=300/500 GHz, 42GHz RF带宽, 38dB CG, 8.5dBm Psat

220 GHz滑动中频SiGe BiCMOS正交收发高数据率

▸创新点1：滑动中频架构（系统创新）通过采用55GHz和165GHz两级频率三倍频器实现LO信号生成，显著降低sub-THz频段LO功耗，相比传统架构节省约30%功耗，同时支持高阶调制。

▸创新点2：微型低损耗功率分配器（电路创新）采用特殊传输线结构实现0.15mm²超小面积，插入损耗仅1.2dB，为Tx/Rx布局提供灵活性，相比传统威尔金森功分器面积缩小60%。

▸创新点3：220GHz高增益高线性PA（电路创新）通过多级级联和线性化技术实现38dB转换增益和8.5dBm饱和输出功率，支持42GHz超宽频带工作，E-band至220GHz频段谐波抑制优于-40dBc。

▸创新点4：集成式槽线天线（系统创新）与20mm硅透镜协同设计，实现18dBi定向增益，消除芯片-天线互连损耗，相比分离式方案提升系统效率15%。

Abstract

This article presents a fully integrated 220 GHz sliding-intermediate frequency (sliding-IF) quadrature transmit- ter (Tx) and receiver (Rx) chipset supporting high-order modu- lation schemes in a 0.13- µm SiGe bipolar junction transistor and the complementary metal-oxide-semiconductor transistor (BiCMOS) technology with f T / fmax = 300/500 GHz. For sup- porting the sliding-IF scheme, a 55-GHz frequency tripler, a low- loss miniature power splitter, and a 165-GHz high-efﬁciency frequency triple