基于65 nm CMOS工艺的毫米波正交上变频混频器设计

作者：金宁彬; 文进才^*

来源：微电子学与计算机, 2023, (02): 146-154.

DOI：10.19304/J.ISSN1000-7180.2022.0377

• 毫米波
• 正交上变频混频器
• 65nm CMOS
• 耦合器

针对射频发射机中镜像干扰信号难以滤除的问题,基于65 nm CMOS工艺设计了一款应用于5G毫米波通信的宽带正交上变频混频器.电路核心部分采用了改进的吉尔伯特混频器结构,通过电流复用跨导级和负阻技术来提高混频器的转换增益.在混频器射频输出端,基于变压器巴伦,设计了面积小、结构简单的信号合成电路,用于四路射频信号到单端信号的转换以及输出端阻抗匹配.同时,在本振输入端,设计了差分正交耦合器生成四路正交本振信号.仿真结果显示,正交上变频混频器电路在3545 GHz频率范围内,实现了最大4.53 dB的转换增益.输出1 dB压缩点达到3.25 dBm,镜像抑制度在20 dB以上,本振到射频的端口隔离度在27 dB以上.无源电路的小型化设计使得芯片的总面积仅为0.327mm2.在1.2V的直流偏置电压下,芯片功耗仅为28.6 mW.

• 单位
  杭州电子科技大学