一种24–30 GHz频段的边带复用发射机，具备高阶互调（IRR）特性和出色的低频扰动抑制能力，采用180纳米工艺的CMOS技术实现

《IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers》：A 24–30-GHz Sideband Reuse Transmitter With High IRR and High LOFT Suppression in 180-nm CMOS

　　

摘要：

本文提出了一种适用于5G毫米波通信的24-30 GHz边带重用发射机，该发射机具有较高的镜像抑制比（IRR）和较强的本振泄漏抑制（LOFT）性能。基于Hartley外差结构，所提出的边带重用方案显著降低了覆盖24–30 GHz射频输出范围所需的本振（LO）带宽。与传统外差发射机相比，本振带宽从6 GHz缩小到了2 GHz。因此，通过采用窄带且结构简单的分频器网络，该发射机在整个工作频段内实现了优异的镜像抑制比和本振泄漏抑制效果。此外，该发射机还采用了优化后的混频器和功率合成技术，以实现高增益和输出功率。该发射机采用低成本的180纳米体硅（bulk CMOS）工艺制造，其在24-30 GHz频段内的镜像抑制比超过37 dBc，本振泄漏抑制低于?41 dBc。小信号增益带宽为24至30 GHz，其中在27.5 GHz时达到峰值增益21.7 dB。该发射机的饱和输出功率（Psat）为16.5 dBm，功率附加效率（PAE）为11.1%，并且在1.8V电源电压下的输出1-dB压缩点（OP）为14.8 dBm。在27.5 GHz频率下，采用64-QAM调制信号时，该发射机的平均输出功率为8.7 dBm，相邻通道功率比（ACPR）为?32.7 dBc。