JSSC 2025第3期RF & Wireless40nm

Millimeter-Wave Quadrature Mixed-Mode Transmitter With Distributed Parasitic Can

提出一种毫米波正交混合模式发射器，具有分布式寄生消除和LO泄漏自抑制功能。

40nm CMOS, 1.1/2.2V, 24GHz, 24.03dBm输出功率, 31.5%峰值效率

毫米波正交混合模式分布式寄生消除LO泄漏自抑制CMOS

▸创新点1：混合模式架构结合数字SCPA和模拟放大器（系统创新）。该架构通过数字开关电容功率放大器(SCPA)提供高输出功率，同时利用模拟放大器提升峰值和平均效率，在24 GHz下实现24.03 dBm饱和输出功率和31.5%的峰值系统效率。

▸创新点2：分布式寄生消除技术（电路创新）。采用3D屏蔽水平电容(3-D SHCAP)结构，有效降低无源损耗，提升整体效率，在6-dB功率回退(PBO)下仍保持23.6%的系统效率。

▸创新点3：LO泄漏自抑制技术（方法创新）。通过内置补偿机制抑制本振泄漏，改善线性度和动态范围，支持64QAM/256QAM高阶调制，实测EVM优于-29.6 dB且ACLR≤-29.98 dBc。

▸创新点4：多模Doherty操作（系统创新）。通过动态负载调制技术扩展高效工作区间，在400MHz 64QAM信号下实现16.37 dBm平均输出功率，兼顾宽带和高线性度需求。

Abstract

In this article, a 2 × 9-bit millimeter-wave quadra- ture mixed-mode transmitter (TX) with distributed parasitic canceling and LO leakage self-suppression is proposed. The mixed-mode architecture uses both digital switched capacitor power ampliﬁer (SCPA) and analog ampliﬁer to achieve high output power and enhanced peak/average efﬁciency at millimeter- wave. In addition, the distributed parasitic canceling with 3-D shielded horizontal capacitor (3-D SHCAP) is adopted to decrease the passive loss