一种低损耗高耦合片上变压器的设计
DOI:
作者:
作者单位:

武汉大学物理科学与技术学院,武汉大学物理科学与技术学院,武汉大学物理科学与技术学院,武汉大学物理科学与技术学院,武汉大学物理科学与技术学院,武汉大学物理科学与技术学院,中国工程物理研究院太赫兹科学技术研究中心

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TN443

基金项目:

国家自然科学基金(61204096,61404094);中央高校基本科研基金(2042015kf0174,2042014kf0238);湖北省自然科学基金(2014CFB694);江苏省自然科学基金(BK20141218);博士后自然基金(2012T50688)。


Design of a Low-Loss and High-Coupling On-Chip Transformer
Author:
Affiliation:

School of Physics and Technology,Wuhan University,School of Physics and Technology,Wuhan University,School of Physics and Technology,Wuhan University,School of Physics and Technology,Wuhan University,School of Physics and Technology,Wuhan University,Terahertz Research Center,China Academy of Engineering

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    摘要:

    采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种低损耗高耦合的单圈倒装交错层叠结构的片上变压器,这种结构减小了初级线圈与次级线圈间的垂直距离,提高了线圈间的耦合度及线圈的品质因数Q,从而提高了变压器的传输效率。同时对地面层进行了改进,在100GHz时,耦合因子k从0.81增大到0.95,并探讨了线圈直径d和宽度w对变压器性能的影响。该变压器在89GHz时Q达到最大值18.5,在30~150GHz频率范围内耦合因子k为0.65~1,最大可用增益Gmax接近于1,该变压器可应用于毫米波集成电路设计中改善电路性能。

    Abstract:

    A low-loss and high-coupling single-turn flipped interlaced stacked on-chip transformer was designed in 0.13μm SiGe BiCMOS technology, this structure reduced the vertical distance between the primary coil and secondary coil,the coupling between the coils and quality-factor Q of the coils were improved, thus the transmission efficiency was raised. The ground floor was improved, the coupling-coefficient increased from 0.81 to 0.95 at 100GHz, and the influences of the coil’s diameter and width were discussed. The transformer’s maximum Q of 18.5 at 89GHz, the coupling-coefficient k of 0.7 to 1 range from 30GHz to 150GHz, the maximum available gain Gmax was up to about 1, the transformer could be applied in the millimeter-wave (mm-wave) IC design to improve the performance of the circuits.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王宇奇,何进,罗将,等. 一种低损耗高耦合片上变压器的设计[J]. 科学技术与工程, 2016, 16(7): .
WANG Yu-qi, HE Jin, LUO Jiang, et al. Design of a Low-Loss and High-Coupling On-Chip Transformer[J]. Science Technology and Engineering,2016,16(7).

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  • 收稿日期:2015-10-19
  • 最后修改日期:2016-02-23
  • 录用日期:2015-12-29
  • 在线发布日期: 2016-03-22
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