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cmos毫米波功率放大器分析与设计

更新时间：2019-10-07 21:11:58 大小：21M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：cmos毫米波功率放大器 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(1) 举报

资料介绍

1、本文系统地介绍硅基传输线基本性能指标；对比研究几种不同结构的硅基传输线和硅基传输线的几种模型；简要讨论毫米波硅基传输线不连续性和应对策略。在以上研究的基础上，着重分析了基于SMIC 0.18um RF-CMOS工艺垂直地平面共面波导（VGPCPW）；对比研究了共面波导（CPW）和VGPCPW，讨论了两者的损耗、特征阻抗及隔离特性并建立了VGPCPW长度可扩展的传输线模型。最后使用特征阻抗为50欧姆的低损耗VGPCPW传输线结构，结合VGPCPW长度可扩展模型与电磁（EM）分析方法设计了30GHz带通滤波器。在片测试结果表明，该毫米波VGPCPW传输线滤波器模型仿真和电磁场仿真S参数曲线与测试结果较吻合，能够为毫米波集成电路滤波器设计提供实用性的借鉴。

2、本文先系统地介绍了射频功率放大器基本性能指标、工作分类标准、输入和输出匹配结构及Cripps理论，并介绍了利用CMOS工艺设计毫米波射频功率放大器的面临的挑战，且针对设计挑战提出了有效的应对策略。最后利用IBM90nm RF-CMOS工艺设计了全集成24GHz宽带功率放大器，芯片面积为1.2mm*0.67mm。电路由两级自偏置共源共栅（Cascode）

级联构成，自偏置Cascode结构不仅可以提高增益、增加反向隔离，且能有效缓解栅氧击穿和热载流子效应带来的可靠性问题。电路以AB类工作模式且2.2V工作电压下，射频功率放大器仿真得到：功率增益等于18dB，输入端反射系数小于-12dB，22GHz-26GHz频段内的1dB压缩点输出功率大于15dBm，最大功率附加效率为14%。

综上，本文对毫米波电路中常用的分布式硅基传输线进行了完整研究，且成功设计传输线30GHz带通滤波器及基于IBM90nm RF-CMOS工艺设计了24GHz宽带功率放大器。本文为采用CMOS工艺设计实现亳米波功率放大器奠定了良好的基础。


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  • 2019-12-08 23:19:27kcm18

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