← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2023第8期Power Management55nm
A 120-GHz Class-F Frequency Doubler With 78-dBm POUT in 55-nm Bulk CMOS Zhen Yan
基于EKV模型设计55nm CMOS工艺的120GHz Class-F倍频器，输出功率达7.8dBm。
112–125 GHz带宽, 7.8 dBm输出功率, -0.46 dB转换增益, 6.8%效率, 88 mW功耗, 0.13 mm²核心面积
Class-F倍频器EKV模型CMOS二次谐波120GHz
▸创新点1：基于EKV模型的谐波功率优化方法创新，通过分析基波和三次谐波对二次谐波功率的增强作用，推导出最优波形条件，为高频倍频器设计提供理论指导（40字）
▸创新点2：Class-F倍频器电路架构创新，采用55nm体CMOS工艺实现毫米波频段高效倍频，核心面积仅0.13mm²，在紧凑面积下实现高频性能突破（35字）
▸创新点3：创纪录的输出功率性能，在120GHz频段实现7.8dBm POUT（CMOS工艺最高）和-0.46dB转换增益，效率达6.8%，性能比肩先进SiGe工艺（38字）
▸创新点4：宽带工作特性创新，通过谐波阻抗匹配技术实现112-125GHz的3dB带宽，扩展了毫米波倍频器的实用化工作范围（30字）
Abstract
This article analyzes the 2nd-order harmonic power
generation with power level boosted by fundamental and 3rd-
order harmonic based on the Krummenacher–Vittoz (EKV)
models. The optimal waveforms of fundamental and 3rd-order
harmonic are derived for maximizing the 2nd-order harmonic
power. Adopting this method, a class-F frequency doubler in
a 55-nm bulk CMOS technology is designed, fabricated, and
measured. The doubler prototype achieves a 3-dB operation
bandwidth of 112–125 GHz, a maximum outpu