基于標準BiCMOS工藝的太赫茲壓控振蕩器設計.pdf

1、太赫茲波在電磁波譜上指的是頻率位于紅外線和微波之間的頻段，它是目前為止電磁波譜中最后一個沒有被全面開發(fā)利用的波段。太赫茲波所獨有的穿透性、安全性、寬帶性等特點，使其在疾病診斷、軍事安全以及無線通信系統(tǒng)等方面展現出巨大魅力，其中太赫茲頻段的通信技術也越來越受到各國研究機構的重視，太赫茲波的產生也自然成為研究的熱點。本文根據目前國內外的研究現狀，重點介紹了太赫茲振蕩器的理論基礎及參數指標，并基于標準BiCMOS工藝，設計了太赫茲振蕩器電路模

2、塊。
　　本文基于IBM SiGe0.13μm BiCMOS工藝設計了太赫茲振蕩器電路模塊。目前國內外實現太赫茲振蕩器的結構有多種，主要結構包括 colpitts、交叉耦合、環(huán)形振蕩、push-push結構、triple push、線性疊加等，可以實現從基頻振蕩到提取二、三、四次諧波的要求。本次電路實現的是基頻振蕩，由于三極管較 MOS管具有更高的特征頻率，故本次設計采用三極管作為有源器件；考慮到 BJT colpitts結構具有

3、更好的相位噪聲性能，而且差分結構對于環(huán)境噪聲和電源噪聲具有更強的抗干擾能力，故而電路整體采用了差分形式的colpitts振蕩結構。同時，由于在太赫茲頻段下電路的寄生變得十分關鍵，而且電感的 Q值也直接影響電路的相位噪聲性能，所以在電路設計過程中，為了保證太赫茲頻段下電路的性能和仿真精度，電路仿真使用的無源器件如片上電感、電容以及關鍵信號線均通過HFSS進行電磁場仿真，最終以多端口S參數的形式導入cadence中進行混合仿真，通過這種方法