25～40GHz非对称单刀双掷开关的设计与实现

作者：张浩; 汪璨星

来源：半导体技术, 2020, 45(10): 754-759.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2020.10.003

• 单刀双掷(SPDT)开关
• 非对称
• Ka波段
• 锗硅(SiGe)
• BiCMOS工艺

针对Ka波段单片收发(T/R)集成电路对发射大功率和高隔离度的需求,分析了传统单刀双掷(SPDT)开关中并联、串联晶体管尺寸对插入损耗、隔离度和线性度的影响,设计了一款非对称的毫米波单刀双掷开关,通过去除发射通道上的并联支路,提高发射通道的1 dB压缩点输出功率。同时,通过串联和并联电感与晶体管寄生电容并联谐振的方式,提高发射和接收通道的隔离度。该开关采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺实现,测试结果表明,在25～40 GHz频率范围内,接收模式下,插入损耗S31小于4 dB,回波损耗S11和S33分别小于-10.8 dB和-11.8 dB;发射模式下,插入损耗S21小于1.8 dB,1 dB压缩点输出功率大于18.2 dBm,隔离度S32大于19 dB,回波损耗S11和S22分别小于-14.6 dB和-15.9 dB。该Ka波段非对称单刀双掷开关芯片的核心面积仅0.21 mm2。

• 单位
  南京电子技术研究所