基于130nm BiCMOS工藝的太赫茲十二倍頻鏈的設計
關鍵詞：bicmos工藝 倍頻器 驅動放大器 有源marchand巴倫
摘要：毫米波/太赫茲信號源作為微波系統的關鍵電路,普遍應用在無線通信、電子對抗、毫米波成像等領域,穩定性高、相位噪聲低的毫米波/太赫茲信號源對整體鏈路起到至關重要的作用。基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工藝,采用倍頻器和驅動放大器(DA)結構實現了由K波段提升至G波段的十二倍頻鏈信號源設計。對于偶次倍頻單元,為了獲得較好的諧波抑制尤其是奇次諧波抑制,該設計采用了經典的push-push結構;采用前后變壓器耦合的方法實現了奇次倍頻。提出了一種寬帶有源Marchand巴倫結構,其工作帶寬大于190 GHz,覆蓋了大部分微波和太赫茲頻段。電路后仿真結果表明,當輸入信號頻率為18.3 GHz、功率為0 dBm時,倍頻器的輸出功率為-17.26 dBm,同時輸出信號的諧波抑制比均大于15 dBc,3 dB帶寬為213~246 GHz(相對帶寬14.4%)。采用1.2 V和2.1 V雙電源供電,0.8 V和0.9 V電壓偏置,該倍頻鏈直流功耗大小為59 mW,芯片面積為1.9 mm×0.8 mm。
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