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应用於60GHz智慧型天线系统之CMOS波束形成晶片设计
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年
行政院國家科學委員會補助專題研究計畫 成 果 報 告
□期中進度報告
應用於 60GHz智慧型天線系 統之CMOS波束形成晶片設計
計畫類別: 個別型計畫 整合型計畫
計畫編號: NSC 97-222 1-E-194-003-MY2
執行期間: 97 年08月 01日至 99 年07月 31日
計畫主 持人:張嘉展副教授
計畫參 與人員:吳仁傑 、林俊奇、謝盛祺
成果報告類型(依經費 核定清單規 定繳交) : 精簡報告 完整報告
本成果報告包括以下應繳交之附件:
赴國外出差或研習 心得報告 一份
赴大陸地區出差或研習心得報告一份
出席國際學術會議 心得報告及發表之論文各 一份
國際合作研 計畫國外研 報告書 一份
處理方式 :除產 學合作研 計畫、提升產業技術及人 才培育研 計畫、 列
管計畫及下列情形者外 ,得 立即公開查詢
涉及專利或 其他智慧財 產權, 一年二年後可 公開查詢
執行單位 :國立中正 大學電 機工程系
中 華民 國 99 年7月 31日
政院國家科 學委員會專題研究計畫成果報告
劃編號: NSC 97-2221-E-194-003-MY2
執行期限 :97 年8月 01日至 99 年7月 31日
主持人:張嘉展 教授 國 立中正大學電機工程系
中英文摘要
摘要 :
本計畫提出為期兩年之研究,乃針對 60 GHz智慧型 天線系統,分別就切換式波束 與
適應型波束兩種操作模式,各自進行 其被動式波束形成器 之 CMOS晶片研 與製作 。
第 一種波束形 成器為傳統 之 60 GHz巴特勒矩陣,訊號藉由不同的輸入埠 入,可產生
數種特 定之相位分佈 ,適用於 切換式波束之相位天線陣列,本計畫以CMOS 0.13 m 製
程實現 8×8 之 60 GHz巴特勒矩陣, 平均植入損耗為 3.1 dB晶片面積 為 1.45×0.93 mm2 。
第二種則 為 60 GHz適應型波束形成器 ,可藉由電壓控制 360可° 調 式相移器及可調 式衰
減器 來控制各 天線之相位與振幅分佈 ,可連續調整主波束方向 與波束零點位置 ,本計畫
以CMOS 0.18 m 製程實現 1×8 之適應型波束形 成器,在操作頻率為 55 GHz 至60 GHz
頻寬內 ,其相移器最 大相位可調範圍皆 大於360° ,衰減器最 大功率可調範圍 為 10.4 dB ,
平均植入損耗為 19 dB 晶片面積 為 1.96×2.08 mm2 。
關鍵詞:智慧型天線、切 換式波束、適應型波束、波束形成器、巴特勒矩陣、相移器。
Abstract:
Smart-antenna systems play a
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