A wideband fully integrated SiGe chipset for high data rate communication at 240 GHz
A wideband fully integrated SiGe chipset for high data rate communication at 240 GHz
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宽带完全集成 SiGe 芯片组，用于 240 GHz 的高数据速率通信
DOI：
10.1109/eumic.2016.7777520
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
U. R. Pfeiffer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
N. Sarmah;P. R. Vazquez;J. Gryzb;W. Förster;B. Heinemann;U. R. Pfeiffer
本文介绍了一种采用0.13 μ mSiGe HBT工艺、频率为240 GHz、fT/fmax为350/550 GHz的全集成直接变频正交发射机和接收机芯片。该芯片组适用于需要固定和可调谐LO的应用，这得益于基于宽带倍频器（×16）的本振（LO）信号源和设计用于外部可更换硅透镜的宽带片上天线。Tx可以在240 GHz时提供高达6 dBm的输出功率，3 dB带宽为40 GHz。对于Rx，峰值转换增益为10 dB，NF为15 dB，而3 dB带宽为28 GHz。芯片组集成在低损耗Rogers 4350 B COB（板载芯片）封装中。对于需要高IF带宽的通信应用，在PCB上实现了具有最小群延迟变化的阶跃阻抗低通滤波器，以消除键合线引入的低通特性。测得的6 dB IF带宽为13 GHz。通过使用该芯片组进行高数据速率通信，BPSK调制的实测EVM在20 Gbps时为24%，而在25 Gbps时为30%。对于QPSK调制方案，在24 Gbps下测量到24%的EVM。这些结果是针对70 cm的链路，没有校准IF电缆的影响，也没有任何信道均衡。
This paper presents a fully integrated direct-conversion quadrature transmitter and receiver chipset at 240 GHz in a 0.13 μm SiGe HBT technology with fT/fmaxof 350/550 GHz. This chipset is suited for applications requiring both fixed and tunable LO which is made possible due to 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. The Tx can deliver up to 6 dBm output power at 240 GHz and the 3-dB bandwidth is 40 GHz. For the Rx, the peak conversion gain is 10 dB and the NF is 15 dB while the 3-dB bandwidth is 28 GHz. The chipset is integrated in a low loss Rogers 4350B COB (chip-onboard) packaging. For communication applications where high IF bandwidth is required, stepped impedance low-pass filters with minimum group delay variations were implemented on the PCB to negate the low-pass characteristics introduced by the bondwire. The measured 6-dB IF bandwidth is 13 GHz. By using this chipset for high data rate communication, the measured EVM for BPSK modulation is 24% at 20 Gbps while the EVM is 30% at 25 Gbps. For the QPSK modulation scheme, an EVM of 24% is measured at 24 Gbps. These results are for a link of 70 cm and without calibrating the effect of the IF cables and without any channel equalization.
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