《基於CMOS工藝的60GHz和Q波段低噪聲放大器噪聲抵消技術研究》是依託電子科技大學,由康凱擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於CMOS工藝的60GHz和Q波段低噪聲放大器噪聲抵消技術研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：康凱
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前的CMOS毫米波低噪聲放大器設計由於缺乏準確的毫米波MOSFET和無源器件的噪聲模型、適用於毫米波頻段的噪聲測量方法和有效的毫米波電路拓撲結構，其性能指標受到了極大的限制，不能滿足全球60GHz及我國Q-LinkPAN標準的毫米波短距離通信需求。本項目圍繞建立毫米波無源和有源器件的噪聲模型、開發高效的噪聲抵消技術等設計CMOS毫米波低噪聲放大器的關鍵問題展開研究，包括：（1）研究基於固定阻抗的毫米波CMOS場效應管噪聲測量原理；（2）毫米波CMOS無源器件的電-磁-熱耦合效應（3）利用傳輸線反饋噪聲抵消技術的毫米波低噪聲放大器。該項研究將促進電磁場與微波技術、噪聲理論、電路原理等領域在毫米波積體電路方向的交叉融合，填補毫米波MOSFET噪聲模型和測量方法的空白，創新CMOS毫米波低噪聲放大器設計方法，為CMOS毫米波積體電路在毫米波短距離通信方面的套用打下基礎。
結題摘要
隨著社會對無線通信數據率要求越來越高，毫米波頻段的短距離通信受到了各界的廣泛關注。但是由於當前缺乏適用於毫米波頻段的矽基有源及無源器件模型、有效的毫米波關鍵電路模組的拓撲結構，嚴重製約了矽基毫米波收發前端的性能及其套用。因此，本項目首先深入研究了毫米波矽基的電磁傳輸特性，並取得了可觀的成果：（1）通過探索場效應管高頻特性，建立了CMOS場效應管的外部寄生模型及高頻小信號模型；（2）對毫米波矽基無源器件的電磁特性和電磁耦合效應開展了全面地研究，提出了適用於毫米波頻段多電感耦合模型以及任意比毫米波變壓器模型。在毫米波頻段的器件特性及模型研究的基礎上，本課題組進一步開展了毫米波收發系統關鍵模組的研究設計工作並取得一系列的成果：（1）提出了基於噪聲抵消技術的Q波段低噪聲放大器，降低了其噪聲係數；（2）為了克服毫米波頻段功率放大器輸出功率較低及分散式變壓器的平衡性較差的問題，提出了一種新型的八路完全對稱的分散式片上變壓器結構，實現了16.8dB 功率增益，21dBm飽和輸出功率60GHz功率放大器設計。（3）基於可調電流分離技術，提出了一個新型的60GHz矢量合成移相的構架，實現了較高的移相準確度和有效地降低了功耗。
