一种低功耗245 GHz次谐波接收机

介绍了一种应用于气体频谱分析传感器的低功耗245 GHz次谐波接收机,该接收机具有低功耗、高线性度和高集成度的特点.该接收机由四级共基极低噪声放大器、二次次谐波无源反接并联二极管对(APDP)混频器、120GHz推推型压控振荡器-分频器链路、120 GHz功率放大器和中频放大器构成,采用了特征频率为300 GHz、最大振荡频率为500 GHz的锗硅BiCMOS工艺实现.该接收机芯片实现了10.6 dB的转换增益和13 GHz的带宽,噪声系数为20 dB,输入1dB压缩点仿真结果为-9 dBm,接收机如果不包括120 GHz压控振荡器-功率放大器链路功耗为99.6 mW,接收机包括120 GHz压控振荡器-功率放大器链路功耗为312 mW.

用于气体频谱分析传感器的245 GHz次谐波接收机

提出了一种用于气体频谱分析传感器的混频器优先的245 GHz次谐波接收机。该接收机具有高线性度、高带宽、低噪声系数、低功耗和高集成度的特点。该接收机由2次无源反接并联二极管对(APDP)次谐波混频器、120 GHz推推型压控振荡器-分频器链路和120 GHz功率放大器构成。采用特征频率/最大振荡频率为300 GHz/500 GHz的SiGe BiCMOS工艺进行实现。结果表明,该接收机芯片的转换增益为-16 dB,带宽为14 GHz,单边带噪声系数为19 dB,输入1 dB压缩点为0 dBm,功耗为213 mW。

245 GHz接收机芯片片外测试与实验

为了实现太赫兹气体频谱分析传感器,对245 GHz次谐波接收机芯片的片外测试展开研究。建立了245 GHz次谐波接收机片外测试系统以及基于245 GHz接收机芯片及发射机芯片的气体频谱分析传感器片外展示测试系统,对245 GHz次谐波接收机芯片转换增益和带宽进行测试。片外测试系统得到15 dB转换增益和15 GHz带宽;片外展示测试系统得到9 dB转换增益和16 GHz带宽。片外测试系统和片外展示测试系统结果基本吻合。在片外展示测试系统中加入气腔,即构成气体频谱分析传感器。与现有同类型传感器相比,本文的次谐波接收机具有高增益、高带宽、集成本地振荡信号、低功耗等优势,非常适用于消费电子领域小体积的智能气体频谱分析传感器。