A Fully Integrated 240-GHz Direct-Conversion Quadrature Transmitter and Receiver Chipset in SiGe Technology
A Fully Integrated 240-GHz Direct-Conversion Quadrature Transmitter and Receiver Chipset in SiGe Technology
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采用 SiGe 技术的完全集成 240 GHz 直接转换正交发射器和接收器芯片组
DOI：
10.1109/tmtt.2015.2504930
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发表时间：
2015
影响因子：
4.3
通讯作者：
U. R. Pfeiffer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
N. Sarmah;J. Grzyb;K. Statnikov;S. Malz;P. R. Vazquez;W. Foerster;B. Heinemann;U. R. Pfeiffer
本文介绍了一种240 GHz的全集成直接转换正交发射机和接收机芯片组。它采用0.13-μm SiGe双极型cmos工艺实现。基于宽带倍频器(×16)的本地振荡器(LO)信号源和设计用于外部可更换硅透镜的宽带片上天线使该芯片组适合需要固定和可调LO的应用。该芯片组封装在低成本的FR4印刷电路板中，从而形成了外形紧凑的完整解决方案。在236 GHz下，有效各向同性辐射功率为21.86dBm，最小单边带噪声系数为15dBm。该芯片组的可用射频带宽为65 GHz，6-db带宽为17 GHz。在系统级，我们演示了一种高数据速率通信系统，其中外部调制解调器以两种中频带宽模式(250 MHz和1 GHz)运行。对于正交相移键控调制方案，对于15 cm的链路，测量的数据速率为2.73 Gb/S(调制解调器1 GHz中频)，误码率为10-9。因此，在17 GHz射频带宽上的估计数据速率为23.025 Gb/S。此外，还展示了数据速率为0.677 Gb/S的16正交幅度调制和数据速率为1.0154 Gb/S(调制解调器250兆赫中频)的-QAM等高阶调制方案。给出了第二个应用演示，其中芯片组的宽可调RF带宽用于材料表征。它用于表征215-260 GHz范围内的FR4材料(DE104)。
This paper presents a fully integrated direct-conversion quadrature transmitter and receiver chipset at 240 GHz. It is implemented in a 0.13-μm SiGe bipolar-CMOS technology. A wideband frequency multiplier (×16) based local-oscillator (LO) signal source and a wideband on-chip antenna designed to be used with an external replaceable silicon lens makes this chipset suited for applications requiring fixed and tunable LO. The chipset is packaged in a low-cost FR4 printed circuit board resulting in a complete solution with compact form-factor. At 236 GHz, the effective-isotropic-radiated-power is 21.86 dBm and the minimum single-sideband noise figure is 15 dB. The usable RF bandwidth for this chipset is 65 GHz and the 6-dB bandwidth is 17 GHz. At the system level, we demonstrate a high data-rate communication system where an external modem is operated in its two IF-bandwidth modes (250 MHz and 1 GHz). For the quadrature phase-shift keying modulation scheme, the measured data rate is 2.73 Gb/s (modem 1-GHz IF) with bit-error rate of 10-9for a 15-cm link. The estimated data rate over the 17-GHz RF bandwidth is, hence, 23.025 Gb/s. Also, higher order modulation schemes like 16 quadrature amplitude modulation (QAM) with a data rate of 0.677 Gb/s and 64-QAM with a data rate of 1.0154 Gb/s (modem 250-MHz IF) is demonstrated. A second application demonstrator is presented where the wide tunable RF bandwidth of the chipset is used for material characterization. It is used to characterize an FR4 material (DE104) over the 215-260-GHz range.
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影响因子：
--
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通讯作者：
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影响因子：
--
作者：
N. Sarmah;B. Heinemann;U. Pfeiffer
通讯作者：
N. Sarmah;B. Heinemann;U. Pfeiffer
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--
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--
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