具有高速BPSK調變功能之V-band操作寬頻倍頻電路

此一年期新進人員計畫是利用長庚大學電子系目前正在持續研究開發中的微波/毫米波電路設計技術，配合既有的高頻相關半導體元件的製作與電磁模擬設計經驗，來完成設計製作一適合V-band (60GHz) 無線區域網路操作的二倍頻電路與三倍頻電路，並將其達到其大寬頻、高轉換效率、低輸出相位雜訊及較大輸出功率等高效能特性，藉以後續於V-band 通訊系統之傳送/接收電路的積體化目的。此開發的電路使用了BPSK 平衡式調變器的架構，透過偏壓對於二/三倍頻諧波訊號特性的探討，可設計一具有BSPK 調變的二倍頻與三倍頻電路，直接產生具有高速位元率傳輸的操作功能，其中亦利用差動對元件的相位互補特性，搭配輸入端寬頻被動平衡-不平衡元件(balun)，使此電路能具有寬頻的特性，並同時使基頻/二倍頻互斥比有不錯的表現。在搭配壓控振盪器或注入式鎖態振盪器電路下，可使此倍頻電路具有本地振盪訊號，只需要輸入數位訊號及可進行頻率轉換與數位調變的功能。在計畫中已先行使用高遷移率電晶體 PHEMT 製程與CMOS 製程技術開發出具有BPSK 調變的60 GHz 三倍頻積體電路，目前測試的最高位元調變速率可達2.5 Gbps。為提升與其他毫米波電路的整合度，降低高頻訊號傳輸損失與直流功率損耗，並配合如放大器、振盪器與調變器等相關子電路的整合測試，我們亦進行使用高階CMOS 製程技術持續開發此毫米波電路，完成相關主動元件與被動元件的高頻特性模擬、量測與探討，未來目標可將操作頻寬提升至15 GHz 以上，輸出訊號最大飽和功率可達-5 dBm 以上，並使最高位元調變速率增加至3 Gbps 以上，相信可以成功實現整合相關被動元件、20 GHz 寬鎖態範圍注入式鎖態振盪器與寬頻二倍頻/三倍頻的毫米波電路。

系統編號:PB10109-0079
原計畫編號:NSC101-2218-E182-007