一种用于76-81 GHz汽车雷达的CMOS毫米波下混频器
作者:
作者单位:

华东师范大学 微电子电路与系统研究所,上海 200062

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通讯作者:

中图分类号:

TN432

基金项目:

华东师范大学“幸福之花”先导研究基金华东师范大学“幸福之花”先导研究基金


A CMOS millimetre wave down-conversion mixer for 76-81 GHz automotive radars
Author:
Affiliation:

Institute of Microelectronic Circuits and Systems, East China Normal University, Shanghai 200062, China

Fund Project:

Supported by Strategic Priority Research Program of East China Normal University

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    摘要:

    设计了一款用于76~81 GHz汽车雷达的CMOS毫米波正交下混频器,该混频器由前置放大、有源正交混频两部分构成。在前置放大器中,采用基于变压器的跨导增强技术改善了增益。在有源正交下混频器中,使用并联电感谐振结合交叉耦合管动态电流注入技术,消除跨导管与开关管之间的寄生电容,降低混频器噪声、提高转换增益。芯片采用55-nm CMOS工艺制造,测试结果表明,该下混频器3dB带宽为5.5 GHz,峰值转换增益4.1 dB,I/Q两路增益失配小于0.16 dB(50 Ω负载条件),最小噪声系数19 dB,输入1dB压缩点-6 dBm,直流功耗40 mW,实现了优异的FOM值。

    Abstract:

    This paper presents a 76~81 GHz CMOS millimeter wave quadrature down-mixer for automotive radars. The transformer-based gm-boosted method is utilized in the pre-amplifier for improving gain performance. A parallel inductor and two cross-coupled transistors with dynamic current-bleeding are combinatorially exploited to resonate the parasitic capacitance between the transconductance stage and the switching stage and improve noise figure and conversion gain. The proposed mmW down-mixer is implemented in a 55-nm CMOS process and the measurement results show that the BW-3dB is 5.5 GHz, the peak gain is up to 4.1 dB with <0.16 dB I/Q mismatch (at 50 Ω load), the input P1dB is -6 dBm and the minimum noise figure is of 19 dB while consuming 40 mW of power. Excellent FOM is achieved by combining above-mentioned techniques.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

饶晟瑀,石春琦,张润曦.一种用于76-81 GHz汽车雷达的CMOS毫米波下混频器[J].红外与毫米波学报,2020,39(4):441~446]. RAO Sheng-Yu, SHI Chun-Qi, ZHANG Run-Xi. A CMOS millimetre wave down-conversion mixer for 76-81 GHz automotive radars[J]. J. Infrared Millim. Waves,2020,39(4):441~446.]

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  • 收稿日期:2019-11-04
  • 最后修改日期:2020-07-25
  • 录用日期:2019-11-25
  • 在线发布日期: 2020-07-24
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