SUBMILLIMETER-WAVE SIGNAL GENERATION BY LINEAR SUPERIMPOSITION OF PHASE-SHIFTED FUNDAMENTAL TONE SIGNALS

• Main Authors: LAROCCA, TIM, R, HUANG, DAQUAN, CHANG, MAUUNG, FRANK
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 15.01.2009
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; DEVICES USING STIMULATED EMISSION; ELECTRICITY

Generation of Terahertz range (300GHz to 3THz) frequencies is increasingly important for communication, imaging and spectroscopic systems, including concealed object detection. Apparatus and methods describe generating multiple phase signals which are phase-locked at a fundamental frequency, which are then interleaved into an output which is a multiple of the fundamental frequency. By way of example phase generators comprise cross-coupling transistors (e.g., NMOS) and twist coupling transistors (NMOS) for generating a desired number of phase-locked output phases. A rectifying interleaver comprising a transconductance stage and Class B amplifiers provides supehmposition of the phases into an output signal. The invention allows frequency output to exceed the maximum frequency of oscillation of a given device technology, such as CMOS in which a 324GHz VCO in 90 nm digital CMOS with 4GHz tuning was realized. La génération de fréquences d'une gamme de térahertz (de 300 GHz à 3 THz) augmente progressivement pour une communication, des systèmes d'imagerie et spectroscopiques, comprenant une détection d'objets cachés. Un appareil et des procédés décrivent la génération de multiples signaux de phase qui sont bloqués en phase à une fréquence fondamentale, qui sont ensuite entrelacés dans une sortie qui est un multiple de la fréquence fondamentale. Par exemple, des générateurs de phase comprennent des transistors de couplage transversal (par exemple, NMOS) et des transistors de couplage de torsion (NMOS) pour générer un nombre souhaité de phases de sortie bloquées en phase. Un entrelaceur de redressement comprenant un étage de transconductance et des amplificateurs de classe B fournit une superposition des phases dans un signal de sortie. L'invention permet à une sortie de fréquence de dépasser la fréquence maximum d'oscillation d'une technologie d'un dispositif donné, tel qu'un CMOS dans lequel un VCO de 324 GHz dans un CMOS numérique de 90 nm avec une syntonisation de 4 GHz a été réalisé.