65 nm CMOS Sub-6GHz多模多频发射机设计
CSTR:
作者:
作者单位:

(1.南京邮电大学集成电路科学与工程学院,南京 210023;2.复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室,上海 201203;3.东南大学毫米波国家重点实验室,南京 210096)

作者简介:

顾依青(1998.),男(汉族),江苏南通人,硕士研究生,主要研究方向为射频集成电路设计。张长春(1981.),男(汉族),河南南阳人,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为有线 /无线收发器及能量收集芯片设计。通信作者。

通讯作者:

中图分类号:

TN838

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(62174090);集成芯片与系统全国重点实验室开放课题资助课题(SKLICS-K202314);毫米波国家重点实验室开放课题(K202325)


Design of a 65 nm CMOS Sub-6 GHz Multi-mode Multi-band Transmitter
Author:
Affiliation:

(1. College of Integrated Circuit Science and Engineering,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,P. R. China;2. State Key Laboratory of Integrated Chips and Systems,Fudan University,Shanghai 201203,P. R. China;3. State Key Laboratory of Millimeter Waves,Southeast University,Nanjing 210096,P. R. China)

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    摘要:

    采用标准 65 nm CMOS工艺,设计了一种改善三阶反交调(CIM3)的 Sub-6GHz多模多频发射机。该发射机由带宽可重构的 6阶低通滤波器,可编程增益放大器、I/Q正交混频器和驱动放大器等模块组成。为了改善 CIM3,跨导增强技术被用于可编程增益放大器以减少模拟基带期望信号的三次谐波;LC谐振腔被用于 I/Q正交混频器以滤除其输出端本振信号三次谐波的交调信号(HD3);多栅晶体管技术被用于驱动放大器以抵消其三阶非线性,提高其线性度。所设计的可切换变压器具有高耦合系数,低插入损耗等优点,被用于驱动放大器为低、中频段提供最佳负载阻抗。仿真结果表明,发射机展现了 .63. 4 dBc的 CIM3,.47. 3 dBC的邻信道功率比(ACPR),1. 66%的误差矢量幅度(EVM)。

    Abstract:

    In this study,we designed a Sub-6GHz multi-mode multi-band transmitter using a standard 65 nm CMOS process to improve the CIM3. The transmitter comprises a bandwidth-reconfigurable sixth-order low-pass filter,programmable gain amplifier,I/Q quadrature mixer,and driver amplifier. To improve CIM3,we applied transconductance boosting techniques in the programmable gain amplifier to reduce the third-order harmonics of the analog baseband expected signal. Additionally,we utilized an LC resonant cavity in the I/Q quadrature mixer to filter out the HD3 at its output. We applied the multiple gated transistor technology in the driver amplifier to mitigate third-order non-linearity and improve linearity. The proposed switchable transformer presents the advantages of high coupling coefficient and low insertion loss. It is used to drive amplifiers and provide the optimal load impedance for low and medium frequency bands. The simulation results indicate that the proposed transmitter achieves a ClM3 of .63,4 dBc,an ACPR of .47. 3 dBc,and an EVM of 1. 66%.

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  • 收稿日期:2024-10-07
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  • 在线发布日期: 2026-01-27
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