034 THz高速无线通信发射机芯片设计.pdfVIP

第 13 卷 第 2 期 太赫兹科学与电子信息学报 Vo1．13，No．2 2015 年 4 月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Apr．，2015 文章编号：2095-4980(2015)02-0198-05 0.34 THz 高速无线通信发射机芯片设计 1,2 2 1,2 1 2 邓小东 ，李一虎 ，李健康 ，吴 文 ，熊永忠 (1.南京理工大学 近程高速目标探测国防重点实验室，江苏 南京 210094； 2.中国工程物理研究院 微系统与太赫兹研究中心 半导体器件研究室，四川 成都 611731） 摘 要 ：基于 0.13 µm SiGe BiCMOS 工艺，设计了一个应用于 0.34 THz 高速通信系统的 4 路集 成相控阵发射机芯片。该芯片集成了 21.25 GHz 的 锁相环(PLL) 频率源、4 倍频器、4 路威尔金森 (Wilkinson) 功分网络，每一路相控阵通道包括 85 GHz 功率放大器、模拟移相器、20 Gbps 二进制 启闭键控(OOK)调制器、4 倍频器以及 2 ×2 片载天线阵列。针对系统各个模块进行了测试和分析， 并且对系统方向图进行了仿真。仿真结果表明，该相控阵系统能在 E 面实现±12°的角度扫描， 3 dB 波束宽度为 11.9° ，系统有效等向辐射功率(EIRP) 为 12 dBm 。该集成相控阵发射机芯片的面积 为 8 mm×4.3 mm 。 关键词 ：相控阵；硅基；太赫兹；发射机；片载天线 中图分类号 ：TN859 文献标识码 ：A doi ：10.11805/TKYDA201502.0198 A 340 GHz fully integrated transmitter for high-speed wireless communications 1,2 2 1,2 1 2 DENG Xiaodong ，LI Yihu ，LI Jiankang ，WU Wen ，XIONG Yongzhong (1.Ministerial Key Laboratory of JGMT，Nanjing University of Science and Technology，Nanjing Jiangsu 210094，China；2. Semiconductor Device Research Laboratory，Microsystem and Terahertz Research Center，China Academy of Engineering Physics，Chengdu Sichuan 611731，China) Abstract： A 340 GHz 4-way fully integrated phased array transmitter using 0.13 µm SiGe Bipol