IBM 90nm CMOS工艺毫米波注入锁相二分频器设计

"V波段CMOS注入锁相二分频器设计* (2012年)" 这篇论文探讨了在毫米波频率范围内，特别是在V波段（49.8~55.8 GHz）设计CMOS（互补金属氧化物半导体）注入锁相二分频器的技术。这项工作是在IBM的90纳米RF CMOS工艺平台上完成的，该工艺因其高频率性能和良好的集成能力而被广泛应用于射频和微波电路设计。 论文首先比较了不同类型的元件，包括电感、共面波导（CPW）和微带线。电感的选择对于振荡器部分至关重要，因为高Q值的电感能降低相位噪声，从而提升整体电路的性能。而在输入匹配部分，作者选择了CPW，因为它可以提供更宽的输入匹配带宽，这对于接收信号的多样性至关重要。此外，为了减小版图面积并优化电路布局，注入节点处的感性元件也采用了CPW设计。 论文还涉及到振荡器和输入晶体管的偏置电压优化。通过精确控制这些偏置条件，可以提高注入效率，进而扩大锁相范围。锁相范围是指锁相环路能够稳定锁定的频率范围，这对于保持信号的准确同步至关重要。 关键词“CMOS”表明该设计基于标准的CMOS工艺，这是一种经济高效的集成电路制造技术。“毫米波”指的是频率在30到300 GHz之间的电磁波，具有宽频带和低干扰特性，适合高速无线通信。“注入锁相”是一种分频技术，通过注入信号来同步分频器的振荡，提高输出信号的质量。“共面波导”是一种在平面基板上传输微波和毫米波信号的结构，适用于微小型化电路设计。 60 GHz频段在无线通信中的应用日益增多，由于其丰富的频谱资源和高数据传输速率，成为研究热点。频率综合器作为毫米波集成前端的核心组件，对于60 GHz收发机的设计至关重要。论文提出的注入锁相二分频器解决方案，无论是在30 GHz还是40 GHz的变频方案中，都能发挥关键作用，因为分频器是实现频率合成的关键部分。 这篇论文详细介绍了基于90纳米RF CMOS工艺的V波段注入锁相二分频器设计方法，包括元件选择、偏置电压优化和版图设计，对于毫米波频率综合器领域的研究具有重要参考价值。