A 35-GHz transmitter (TX) and receiver (RX) front end in CMOS technology for Ka-band frequency-modulated continuous wave (FMCW) phased-array radar transceivers are presented in this article. While typical FMCW phased-array radar transceivers use RF-path phase-shifting scheme for both TX and RX front ends, the Ka-band TX and RX front ends presented in this article are designed for TX-analog and RX-digital beamforming phased-array radar system. The link budget for the Ka-band phased-array radar transceiver is investigated. In order to improve the TX output power level, a power amplifier (PA) with a four-way power splitter/combiner is introduced. The detailed analyses and design considerations of the PA are investigated. The proposed TX and RX front ends are implemented and fabricated in a 1P9M 65-nm CMOS technology. The measured TX output power is 19 dBm. To the best of authors’ knowledge, it is the highest output power FMCW module at the Ka-band using CMOS technology reported so far. The RX achieves a conversion gain of 29.6 dB. The TX occupies 1.42 mm2 and consumes 588 mW. The RX occupies 0.59 mm2 and consumes 72 mW.

中文翻译：

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具有高 TX 输出功率的 35GHz TX 和 RX 前端，适用于采用 CMOS 技术的 Ka 波段 FMCW 相控阵雷达收发器

本文介绍了采用 CMOS 技术的 35GHz 发射器 (TX) 和接收器 (RX) 前端，用于 Ka 波段调频连续波 (FMCW) 相控阵雷达收发器。虽然典型的 FMCW 相控阵雷达收发器对 TX 和 RX 前端都使用 RF 路径相移方案，但本文中介绍的 Ka 波段 TX 和 RX 前端是为 TX 模拟和 RX 数字波束成形相控而设计的。阵列雷达系统。研究了 Ka 波段相控阵雷达收发器的链路预算。为了提高 TX 输出功率电平，引入了带有四路功率分配器/合成器的功率放大器 (PA)。对 PA 的详细分析和设计考虑进行了调查。提议的 TX 和 RX 前端采用 1P9M 65-nm CMOS 技术实现和制造。测得的 TX 输出功率为 19 dBm。据作者所知，它是迄今为止报道的采用 CMOS 技术的 Ka 波段最高输出功率 FMCW 模块。RX 实现了 29.6 dB 的转换增益。TX 占用 1.42 mm2 并消耗 588 mW。RX 占用 0.59 mm2 并消耗 72 mW。