D波段CMOS相控阵发射机

二维可扩展集成天线

采用行波LO/IF分布网络，实现精确λ/2天线间距的二维可扩展平面相控阵，克服传统二进制分配网络的损耗与不平衡限制。

Dai, Bingli · 张冀聪 · Xiangao, Meng · Yi, Hu · Guan, Ming · Deng, Hegang · 陈智 · 张波 · Wang, Cheng

IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 2025

参数信息

峰值EIRP（16单元）

26 dBm

输出RF功率

20 mW

峰值EIRP（64单元）

35 dBm

波束扫描范围（16单元）

±40 °

波束扫描范围（64单元）

±60 °

数据传输速率

14 Gbit/s

EVM

9.8 %

天线带宽

16 GHz

技术优势

级联扩展

行波 LO/IF 网络让芯片通过边缘引线键合直接级联，二维阵列规模不再受分配网络限制。

面积省四成

三谐振片上天线馈电加石英盖板，在 138 GHz 附近实现 16 GHz（12%）带宽，同时把馈电面积缩小 42%。

功率够用

16 单元阵列在 138 GHz 输出 20 mW，EIRP 26 dBm，已经适合短距宽带链路。

波束转得开

64 单元阵列的波束扫描范围达到 ±60°，覆盖能力比 16 单元版本更大。

应用场景

• 毫米波通信：在 D 波段提供宽带宽、可扩展的相控阵前端，用于超高速率短距传输。
• 卫星互联网：高 EIRP 和 ±60° 波束扫描能力可覆盖低轨卫星通信的用户终端或地面网关。
• 低空飞行器：紧凑的二维阵列适合无人机等平台，在 D 波段实现高速空对地数据链路。
• 精密仪器与测量：高精度幅度和相位控制可作为成像、雷达或信道探测仪器的前端。
• 航空航天材料：石英盖板与硅基集成工艺兼容，为航空航天环境中的射频封装提供参考。