太赫兹科学与电子信息学报
太赫玆科學與電子信息學報
태혁자과학여전자신식학보
Information and Electronic Engineering
2015年
2期
198-202
,共5页
邓小东%李一虎%李健康%吴文%熊永忠
鄧小東%李一虎%李健康%吳文%熊永忠
산소동%리일호%리건강%오문%웅영충
相控阵%硅基%太赫兹%发射机%片载天线
相控陣%硅基%太赫玆%髮射機%片載天線
상공진%규기%태혁자%발사궤%편재천선
phased arrays%silicon substrates%terahertz%transmitters%on-chip antennas
基于0.13μm 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。
基于0.13μm SiGe BiCMOS工藝，設計瞭一箇應用于0.34 THz高速通信繫統的4路集成相控陣髮射機芯片。該芯片集成瞭21.25 GHz 的鎖相環(PLL)頻率源、4倍頻器、4路威爾金森(Wilkinson)功分網絡，每一路相控陣通道包括85 GHz 功率放大器、模擬移相器、20 Gbps 二進製啟閉鍵控(OOK)調製器、4倍頻器以及2×2片載天線陣列。針對繫統各箇模塊進行瞭測試和分析，併且對繫統方嚮圖進行瞭倣真。倣真結果錶明，該相控陣繫統能在 E 麵實現±12°的角度掃描，3 dB波束寬度為11.9°，繫統有效等嚮輻射功率(EIRP)為12 dBm。該集成相控陣髮射機芯片的麵積為8 mm×4.3 mm。
기우0.13μm SiGe BiCMOS공예，설계료일개응용우0.34 THz고속통신계통적4로집성상공진발사궤심편。해심편집성료21.25 GHz 적쇄상배(PLL)빈솔원、4배빈기、4로위이금삼(Wilkinson)공분망락，매일로상공진통도포괄85 GHz 공솔방대기、모의이상기、20 Gbps 이진제계폐건공(OOK)조제기、4배빈기이급2×2편재천선진렬。침대계통각개모괴진행료측시화분석，병차대계통방향도진행료방진。방진결과표명，해상공진계통능재 E 면실현±12°적각도소묘，3 dB파속관도위11.9°，계통유효등향복사공솔(EIRP)위12 dBm。해집성상공진발사궤심편적면적위8 mm×4.3 mm。
A 340 GHz 4-way fully integrated phased array transmitter using 0.13 μm SiGe Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor(BiCMOS) technology is presented. The chip integrates a 21.25 GHz Phase-Locked Loop(PLL) synthesizer source,a quadrupler together with a 1:4 Wilkinson network,power amplifiers, analog phase shifters,20 Gbps OOK modulators, and a 2×2 on-chip antenna array in each channel. The phased array transmitter are measured and analyzed. The phase array beam scanning capability,3 dB lobe width,and system Effective Isotropic Radiated Power(EIRP) of ±12°,10° and 12 dBm in E-plane are obtained,respectively. The chip size of the fully integrated phased array transmitter is 8 mm×4.3 mm.
