A Highly Integrated 60 GHz 6-Channel Transceiver With Antenna in Package for Smart Sensing and Short-Range Communications

Ismail Nasr; Reinhard Jungmaier; Ashutosh Baheti; Dennis Noppeney; Jagjit S. Bal; Maciej Wojnowski; Emre Karagozler; Hakim Raja; Jaime Lien; Ivan Poupyrev; Saverio Trotta

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A Highly Integrated 60 GHz 6-Channel Transceiver With Antenna in Package for Smart Sensing and Short-Range Communications

机译：具有天线封装的高度集成的60 GHz 6通道收发器，用于智能传感和短距离通信

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This work presents a highly integrated 57-64 GHz 4-channel receiver 2-channel transmitter chip targeting short range sensing and large bandwidth communications. The chip is housed in an embedded wafer level ball grid array package. The package includes 6 integrated patch antennas realized with a metal redistribution layer. The receiver patch antennas have a combined antenna gain of ≈10 dBi while each transmitter antenna has a gain of ≈6 dBi. The chip features a wide tuning range integrated VCO with a measured phase noise lower than -80 dBc/Hz at 100 kHz offset. Each of the differential transmitter channels shows a measured output power of 2-5 dBm over the complete frequency range. In addition, one transmitter channel features a modulator that can be digitally programmed to operate in either radar or communication mode. Each of the receiver channels has a measured conversion gain of 19 dB, a single-side-band noise figure of less than 10 dB and an input referred 1 dB compression point of less than 10 dBm. With all channels turned on the chip consumes a current of 300 mA from a 3.3 V supply. The functionality of the chip is demonstrated for both sensing and short range wireless communications.

机译：这项工作提出了针对短距离传感和大带宽通信的高度集成的57-64 GHz 4通道接收器2通道发送器芯片。该芯片位于嵌入式晶圆级球栅阵列封装中。该封装包括6个集成的贴片天线，这些天线通过金属重新分布层实现。接收器贴片天线的组合天线增益为≈10dBi，而每个发射器天线的组合增益为≈6dBi。该芯片具有集成VCO的宽调谐范围，在100 kHz偏移下测得的相位噪声低于-80 dBc / Hz。每个差分发射机通道在整个频率范围内均显示2-5 dBm的测量输出功率。此外，一个发射器通道具有一个调制器，该调制器可以进行数字编程以在雷达或通信模式下运行。每个接收器通道的测量转换增益为19 dB，单边带噪声系数小于10 dB，输入参考1 dB压缩点小于10 dBm。在打开所有通道的情况下，芯片从3.3 V电源消耗300 mA电流。演示了该芯片的功能，可用于感应和短距离无线通信。

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来源
《IEEE Journal of Solid-State Circuits》 |2016年第9期|2066-2076|共11页
作者
Ismail Nasr; Reinhard Jungmaier; Ashutosh Baheti; Dennis Noppeney; Jagjit S. Bal; Maciej Wojnowski; Emre Karagozler; Hakim Raja; Jaime Lien; Ivan Poupyrev; Saverio Trotta;
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作者单位

Infineon Technologies AG, Neubiberg, Bavaria, Germany;

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Infineon Technologies AG, Neubiberg, Bavaria, Germany;

Infineon Technologies AG, Neubiberg, Bavaria, Germany;

Infineon Technologies AG, Neubiberg, Bavaria, Germany;

Google Inc., Mountain View, CA, USA;

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Infineon Technologies AG, Neubiberg, Bavaria, Germany;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Transmitters; Receivers; Bandwidth; Sensors; Phase noise; Mixers; Voltage-controlled oscillators;

机译：发射机;接收机;带宽;传感器;相位噪声;混频器;压控振荡器;

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