毫米波在片可调巴伦的研究+文献综述(5)
文献[6]在经典 Marchand 巴伦的两段耦合线结构间加入了一条 0.04λ 长的冗余传
输线，使得经典Marchand巴伦的耦合线长由λ /4降至λ /8，有效减小了巴伦的面积。
文献[7]提出了一种有效补偿巴伦不平衡度的方案，改善了巴伦的特性。通过在两
段耦合线结构间加入一段传输线，有效地补偿两个平衡端口间的幅度和相位不平衡度，
使得巴伦的带宽扩大了1.7倍。
文献[8]提出了提高耦合系数，扩大奇偶模阻抗差值的方法。采用0.18μ m工艺，
通过在接地金属层上开槽以及添加两个屏蔽层作为电容，改善了巴伦的性能。巴伦的
带宽为25~65GHz，幅度和相位不平衡度分别为1.5dB和10°以内。
下表总结了近年来已发布的巴伦的主要性能指标：
表1.1 近年来公布的巴伦性能指标 1.6 论文的主要内容及安排
本课题主要研究一种工作在 60GHz 频段，采用 65nmCMOS 工艺实现收发共享巴
伦。其中，巴伦的阻抗转换比为 2：1。巴伦电路设计首先采用 ADS 软件进行原理仿
真，随后用 HFSS 软件完成了三文仿真实现，最后采用 ADS 全衬底 Momentum 仿真
方式仿真巴伦性能。
主要分为以下几个部分内容：
第一部分简要介绍了60GHz波段巴伦的应用，并对国内外巴伦的研究现状进行了
概述，对论文的内容进行了统一的安排；
第二部分先对巴伦的实现方式进行了归类，随后重点对Marchand balun进行网络
矩阵分析推导，并介绍了巴伦的性能评价指标；
第三部分介绍了巴伦的仿真设计方法，重点对 CMOS 工艺在 ADS 和 HFSS 仿真
中衬底的设置进行了讨论。
第四部分为本文的重点设计部分。首先对影响巴伦性能的各物理尺寸进行了定性
的分析、扫描，随后根据定性分析的结果设计了窄边和宽边耦合巴伦，并对宽边巴伦
进行了弯曲和螺旋尝试，以减小版图面积。
第五部分对如何实现巴伦的阻抗变换比可调进行了初步探讨，尤其对 DiCAD 技
术进行了重点阐述。
第优尔部分对本文进行了总结。总结了本次毕业设计的主要工作，并对后续研究的
方向进行了展望。
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