JSSC 2025第3期RF & Wireless40nm

A 2340-GHz Phased-Array Receiver Using 14-Bit Phase-Gain Manager and Wideband No

一款23-40GHz相控阵接收器，采用14位相位增益管理器和宽带噪声消除低噪声放大器。

40nm CMOS, 52mW per element, 3.8dB NF, 3Gb/s 64-QAM, 2.4Gb/s 256-QAM

相控阵接收器相位增益管理器噪声消除低噪声放大器镜像抑制CMOS

▸14位相位增益管理器：该创新点通过采用两个7位可变增益放大器（VGA）和两对混频器，实现了14位的高精度相位调谐操作，相位分辨率显著提升，支持更精确的波束成形。

▸宽带噪声消除低噪声放大器（NCLNA）：该电路创新通过宽带设计有效抑制噪声，实测噪声系数低至3.8 dB，显著提升了接收器的灵敏度和信号质量。

▸双模式镜像抑制操作：系统创新通过引入双模式操作，改善了无校准镜像抑制比（IRR），增强了抗干扰能力，适用于复杂电磁环境。

▸高集成度与低功耗：采用40nm CMOS工艺实现四元件相控阵接收器，单元件功耗仅52mW，芯片面积2.2×1.3mm，在保持高性能的同时实现小型化和低功耗。

Abstract

This article presents a 23–40-GHz phased-array receiver (RX) capable of reconﬁguring to achieve ﬁne phase step and high gain range. Such phased-array RX consists of a 14-bit phase-gain manager and a wideband noise-canceling low-noise ampliﬁer (NCLNA). The proposed phase-gain manager includes two 7-bit variable gain ampliﬁers (VGAs) in radio-frequency (RF) domain, two pairs of mixers, and two variable gain sign- map (VGSM) circuits in intermediate-frequency (IF) domain. The proposed phased-array