作為歐盟項目CT209-RF2THZ十幾家成員中的一員,XMOD在半導體廠和設計公司中起到了積極的橋梁作用,使芯片設計和流片驗證周期大大縮短。在項目的二次開發中,合作伙伴開發出帶寬40GHz的300GHz 雷達芯片,為后續尖端應用提供了非常好的基礎。
概覽:
此芯片基于SiGe HBT BiCMOS工藝,包括了MIXER,VCO,Frequency doubler, PA, devide-by-32 frequency divider, Antenna coupler和集成天線。來自振蕩器的RF信號通過緩沖電路和倍頻器指向RX路徑。RX信號通過LO信號的吉爾伯特單元混頻器轉換為基帶。75 GHz的VCO具有兩個模擬調諧輸入,具有不同的調諧范圍和調諧斜率。調諧輸入可以組合以獲得寬頻率調諧范圍。模擬調諧輸入與集成分頻器和外部分數N PLL 一起用于調頻連續波(FMCW)雷達操作。固定振蕩器頻率可以用于連續波(CW)模式。其他調制方案也是可能的,可以通過使用模擬調諧。
具體可以參考下面的示意圖:
應用:
300 GHz收發雷達前端(RFE)在短程/高分辨雷達中的主要應用領域,范圍高達約5米。通過使用附加的介質透鏡,可以增加范圍。RFE既可用于FMCW模式,也可用于CW模式,也有可能延長帶寬為40 GHz的全調諧范圍。
特性:
Radarfrontend(RFE)with on-chip antennasfor 300GHz ·Singlesupplyvoltageof3.3V
·FullyESDprotecteddevice
·Lowpowerconsumption
·Integrated low phasenoisepush-pushVCO
·Receiverwith homodyne mixer
·dipoleon-chip antenna
·Largebandwidthofupto40GHz
·Pb-free,RoHScompliantpackage
·IC is availableas baredieaswell
部分測試結果:
TRX芯片安裝在電路板上,用雷達測試開發模板測量,溫度室溫。安裝和測試結果如下圖:
圖: measurement setup with evaluation Board. The board includes silicon lens and metal plate as heat sink. Silicon Lens required for best performance
歐盟基于SiGe HBT BiCMOS 工藝的芯片和應用開發,從最初的DOTFIVE到DOTSEVEN, RF2THz ,TARANTO等這些后續不斷跟進的項目,歷經了10多年,幾十家公司的合作,一步步走到現在,關于其他工藝對于SiGe HBT BiCMOS 的替代,或者優勢,在這里不做評論,有一點可以說明,歐盟目前在工藝,設計,應用這套流程上是相對完整的,不受外界約束,也期待在國內有類似高端工藝引進開發,從而帶動設計和應用。
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