65nm CMOS技术的60.8-67GHz低功耗注入锁定分频器

"这篇研究论文详述了一种基于65纳米CMOS工艺的60.8-67GHz注入锁定频率分频器，该分频器采用开关电感负载变压器，实现了宽频范围的操作，优化了锁定范围，同时保持低功耗和小型化设计。" 在无线通信领域，频率分频器是至关重要的组成部分，它们被广泛用于锁相环(PLL)系统中，用于频率合成和信号处理。本论文提出了一种创新的设计，即60GHz注入锁定频率分频器（ILFD），它引入了一个切换电感负载变压器，以扩大工作频率范围并提高性能。ILFD的工作原理是通过将一个高频率的参考信号注入到分频器中，使其与分频器的内部振荡器同步，从而实现高效且稳定的频率分频。 65纳米CMOS技术是当前微电子领域中的主流工艺之一，其特点在于能够在小面积上实现高性能、低功耗的电路设计。在这种工艺下实现的60.8-67GHz ILFD展示了优异的频率覆盖能力，覆盖了60.8至67GHz的范围。这表明，通过调整开关电感负载变压器的状态，可以实现在两个不同的开关频段内操作，为60GHz PLL设计提供了灵活性。 开关电感负载变压器的设计巧妙地结合了开关元件和电感器的优点。开关元件允许动态改变电路参数，而电感器则有助于维持高频信号的稳定性。这种组合不仅扩展了ILFD的锁定范围，还显著降低了功率消耗。在65纳米CMOS工艺中，这种设计实现了紧凑的芯片面积，这对于高速、高频率应用来说至关重要。 论文进一步分析了开关条件对分频器性能的影响，包括锁定范围、功耗效率和频率响应。实验结果证明，这种新型ILFD能够在保持低至6.3mW的功耗的同时，实现宽带宽的频率分频功能。此外，由于其多频带操作特性，使得该分频器适用于多种应用场景，如无线通信、雷达系统和毫米波频率的信号处理。 关键词：注入锁定频率分频器，60GHz CMOS，电感负载变压器 这篇研究论文为60GHz频段的射频系统提供了一种高效、低功耗的频率分频解决方案，通过引入开关电感负载变压器，解决了传统ILFD在锁定范围和功耗上的限制。这一设计对于未来60GHz及更高频率的无线通信系统有着潜在的应用价值。