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第一章 緒論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 論文架構 2
第二章 60-GHz CMOS摺合式偶極子天線 3
2.1 摺合式偶極子天線基本原理 3
2.1.1 阻抗匹配性質 3
2.2 60-GHz CMOS摺合式偶極子天線 5
2.2.1 架構簡介 5
2.2.2 設計流程與考量 6
2.2.3 模擬與量測結果 8
2.3 結果與討論 13
第三章 60-GHz CMOS Yagi天線與非平衡轉平衡式 帶通濾波器整合晶片 15
3.1 CMOS被動元件縮小化以及Yagi天線基本原理 15
3.1.1 CMOS被動元件縮小化及損耗問題 15
3.1.2 Yagi-Uda天線基本原理[4][5][12] 16
3.2 60-GHz CMOS Yagi天線與非平衡轉平衡式帶通濾波器之 整合晶片 18
3.2.1 架構簡介 18
3.2.2 設計流程與考量 20
3.2.3 模擬與量測結果 21
3.3 結果與討論 31
第四章 利用人造磁導體改善輻射效率之77 -GHz CMOS 偶極子天線 35
4.1 人造磁導體(AMC)架構與基本原理 35
4.1.1 人造磁導體基本原理 35
4.1.2 耶路撒冷十字架人造磁導體架構 40
4.2 77 -GHz CMOS AMC偶極子天線 43
4.2.1 架構簡介 43
4.2.2 設計流程與考量 45
4.2.3 模擬與量測結果 46
4.3 結果與討論 55
第五章 整合毫米波CMOS人造磁導體天線及非平衡轉平衡式帶通濾波器於60-GHz次諧波射頻接收機 57
5.1 架構簡介 57
5.1.1 設計流程與考量 58
5.2 模擬與量測結果 59
第六章 結論 73
參考文獻 75
附錄A 共面波導(Coplanar Waveguide, CPW)與共面帶線 (Coplanar Stripline)簡介[61] 81
附錄B 非平衡轉平衡式帶通濾波器簡介[19] 85
附錄C 偶極子天線(Dipole)簡介[4][5] 91
附錄D 使用TSMC CMOS 0.18μm製程之50-85 -GHz平面式倒F天線 95
D.1 平面式倒F天線基本原理 95
D.1.1 倒F天線基本概念 95
D.1.2 開槽雙共振模態之平面式倒F天線 98
D.2 50-85 –GHz寬頻全向性CMOS嵌入式平面倒F型天線 99
D.2.1 架構簡介 99
D.2.2 設計流程與考量 100
D.2.3 模擬結果 102
D.3 結果與討論 108
附錄E 射頻晶片嵌入式天線功率增益量測方法[61] 109
E.1 VSWR與利用兩相同射頻晶片天線量測功率增益方法 109
E.1.1 考慮量測探針機台之金屬平台效應(metallic-plate effect) 111
E.2 射頻晶片天線輻射場型量測方法 115
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