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天線工程
報告題目 :
A Fully Integrated Transmitter with Embedded Antenna for On-Wafer Wireless Testing
資料出處 :
IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 58, NO. 5, MAY 2010
作者 :
Piljae Park, Member, IEEE, Luis Chen, Hyun-Kyu Yu, Senior Member, IEEE, and
C. Patrick Yue, Senior Member, IEEE
授課老師 : 陳文山
報告學生 : 梁書華
學
號 : M9930102
班
級 : 碩電一甲
1
摘要
於芯片上做天線
描述
晶圓上無線測試
紅外線發射器的無線測試
測量結果與討論
結論
2
摘要
本文提出了一種完全集成的發射器與嵌入式片上天線
對於無線測試，完全集成的1.2 - GHz的哈特利鏡像抑制變送器是實現一個 40千兆赫英尺的
InGaP / GaAs HBT工藝
鏡像抑制（IR）的比率是證明過程控制監測設備不匹配
偶極子和環形天線都被集成，研究它們的輻射效率，其尺寸遠小於波長
環形天線提供了7分貝更好的傳輸增益
紅外無線比率是衡量從一個數的樣品，監測芯片對芯片的變化在in-phase/quadrature不匹配
資料來源 :
PARK et al.: FULLY INTEGRATED TRANSMITTER WITH EMBEDDED ANTENNA FOR ON-WAFER WIRELESS TESTING
Piljae Park, Member, IEEE, Luis Chen, Hyun-Kyu Yu, Senior Member, IEEE, and
C. Patrick Yue, Senior Member, IEEE
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於芯片上做天線
圖.1 傳輸鏈路增益之間的集成發射器和一個片外天線。對應的收益和損
失的1.2 - GHz的紅外線發射器在第三節給。
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圖.2 量測設定為兩步法,設置的號角到喇叭天線鏈接作為校準標準
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從（1）及（2），增益片上天線測試的加特可確定使用（3），以dB表示
，代表一個減法的方法。
H 2
1 
S2
S dd
2
d 1
2
11

1  S 2 

22 


 G AUT G
horn


  


4

d




| S 21 |
  
H1 
 G hornG horn 

2
2
 4 d 
(1 | S 11 | )( 1  | S 22 | )


1 
2
2
G AUT  H 2  H1  GHhorn  Δ dB
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2 
3
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圖.3 （A）計算比較，H1和H2在25.4厘米。 Ghorn和加特是喇叭天線增益，
增益片上天線測試的分別。 （B）片彎曲偶極天線和它的物理尺寸。
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描述
圖.4 測量片折疊偶極子天線的增益（加特）獲得兩步的測量方法，在三個不
同的距離。
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晶圓上無線測試
圖.5 晶圓上設置的無線測試採用直流探針卡。
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紅外線發射器的無線測試
紅外發射器已實施無線測試表現出過程控制監控（PCM）的。
通過無線測量鏡像抑制比（IRR）的芯片組裝之前，PCM數據可以收集早在
製造週期有潛在用於增產。
內部收益率是敏感的I / Q幅度和相位不匹配，因此它可以利用的PCM。
哈特利紅外架構的選擇，因為它包含倍頻器和RCCR多相濾波器。
因此，在IRR退化源於不匹配的晶體管，電阻，電容進行分析。
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圖.6 （a）紅外架構。 （b）內部收益率的特點作為函數的增益調整。
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圖.7 系統框圖紅外 TX和簡化原理圖，其關鍵電路模塊，包括吉爾伯特單元為
基礎的- I和Q混頻器，I和Q輸出 熱和輸出驅動器為嵌入式偶極子和環形天線。
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圖.8 測量 RF輸出功率與輸入功率的中頻紅外發送。 （一）直接探測與測量
無線通過片上偶極子。 （二）通過無線方式測量芯片偶極子與環形天線。
從三個不同的測量顯示樣品。
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圖.9 （a）計算內部收益率採用直接探測。 （b）使用無線內部收益率測量
芯片偶極子天線。
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圖.10 （a）測量與 MC模擬結果與增益控制的內部收益率為 Q -路徑增益補償。
（b）不匹配配置文件作為函數的增益控制的紅外發送塊。
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圖.11 照片的芯片的InGaP / GaAs HBT的紅外線發射器。
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結論
天線技術和表徵晶圓上，利用紅外無線測試發射機，電小片上天線工作在低千兆赫
的頻率
通過更換昂貴的高速I / O引腳的測試探針卡與無線鏈路，晶圓上的無線測試，可以
潛在地減少未來的IC測試成本，實現更可靠的測試
通過利用內部收益率的敏感性對設備不匹配，無線測量的成功說明了PCM數據通過
紅外發送
紅外發送被設計成的InGaP / GaAs HBT技術。但是，通過使用先進的CMOS技術，
紅外發送的外形和功耗，可以大大降低
為了進一步減少芯片面積開銷與晶圓上無線測試，集成天線可以嵌入在隸行。這些
新功能啟用晶圓上無線測試使測試方法之一，希望為未來 IC製造。
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閱後心得
 這篇是由IEEE的資深會員，探討實做無線天線的文章，
其中以HBT的理論來加以實做，HBT的優點需要有以
下特點，如高線性、寬頻及F值大於500GHz、高電壓
擊穿 等等… 諸如此類特點，以往會讓人以為HBT是非
常良好的技術，但並無此完美之物，也有人提出，如
可靠性低、成本高、生產一致性差 等等缺點，
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