毫米波CML分频器行为分析与优化策略

毫米波应用中的电流模式逻辑（CML）分频器是射频和毫米波通信系统中不可或缺的组件，由于其能够提供宽泛的分频范围，对于信号处理和频率控制具有重要意义。本文探讨了一种全新的基于互补金属氧化物半导体（CMOS）架构的CML分频器的设计与优化方法。作者首先提出了一个创新的分析框架，利用了CML分频器的二阶导纳模型，这种模型能够精确地捕捉到电路行为的动态特性。 研究的重点在于理解CML分频器在工作过程中遇到的关键性能挑战，特别是当设备接近自激振荡频率时的非对称敏感性问题。作者揭示了这种现象背后的物理机制，即随着频率的增加，电路的非线性效应可能导致灵敏度曲线的不均匀分布，这可能影响系统的稳定性和精度。同时，文中深入剖析了固有截止频率在自激振荡频率上方的不对称性，这是决定分频器性能的重要指标。 为了克服这些挑战，作者提出了一套设计流程，该流程基于对CML分频器行为的深入理解。通过这个流程，设计者可以针对特定的应用需求，如所需的分频范围和功耗限制，进行优化。通过采用所提出的优化方法，论文展示了在保持优良分频性能的同时，如何显著改善了设计的折衷性能，即在范围和功率之间找到一个更理想的平衡点。 "figure of merit (FoM)"，也就是衡量指标，是评估CML分频器性能的关键参数，它综合考虑了多个因素，如效率、带宽、稳定性和噪声等，以确保在实际应用中获得最佳的整体性能。本文的工作对于毫米波通信系统的高效能、高精度设计具有重要的理论和实践价值，为CML技术在毫米波器件中的进一步发展提供了新的设计策略和优化手段。