研究目的
研究基于推挽架构的亚太赫兹压控振荡器(VCO)在太赫兹应用中的电磁特性表征与设计方法。
研究成果
所提出的设计方法成功实现了一种可调谐亚太赫兹信号源,其基频为192 GHz,推推结构为384 GHz,在两个输出端口分别实现了7.6 dBm和-7 dBm的峰值输出功率,调谐范围约为6.2%,在1 MHz频偏处的相位噪声约为80 dBc。
研究不足
该设计面临输出功率低、调谐范围差、稳定性问题、相位噪声大以及芯片尺寸等挑战。由于晶体管指数量增加导致基极电阻增大,工艺技术限制了最大振荡频率。
1:实验设计与方法选择:
采用差分科尔皮兹架构与共发射极拓扑结构设计压控振荡器,以实现优异的功率电平与相位噪声性能。
2:样本选择与数据来源:
电路基于IHP代工厂提供的130纳米SiGe双极工艺实现。
3:实验设备与材料清单:
配备工艺设计套件(PDK)的Keysight ADS软件,以及Keysight电磁仿真工具Momentum。
4:实验流程与操作步骤:
设计包含版图与互连仿真、传输线优化,并在Cadence环境中完成最终验证。
5:数据分析方法:
测量输出功率与调谐频率范围,分析相位噪声特性。
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