Gast ::
| 001 | 1002751 | ||
| 005 | 20250227053202.0 | ||
| 024 | 7 | _ | |2 HBZ |a HT030937337 |
| 024 | 7 | _ | |2 Laufende Nummer |a 43997 |
| 024 | 7 | _ | |2 datacite_doi |a 10.18154/RWTH-2025-00663 |
| 037 | _ | _ | |a RWTH-2025-00663 |
| 041 | _ | _ | |a English |
| 082 | _ | _ | |a 621.3 |
| 100 | 1 | _ | |0 P:(DE-588)1355116341 |a Morán Guizán, Carla |b 0 |u rwth |
| 245 | _ | _ | |a Impedance matching with tunable transmission lines in an advanced semiconductor process |c vorgelegt von Carla Morán Guizán, M. Sc. |h online |
| 260 | _ | _ | |a Aachen |b RWTH Aachen University |c 2024 |
| 260 | _ | _ | |c 2025 |
| 300 | _ | _ | |a 1 Online-Ressource : Illustrationen |
| 336 | 7 | _ | |0 2 |2 EndNote |a Thesis |
| 336 | 7 | _ | |0 PUB:(DE-HGF)11 |2 PUB:(DE-HGF) |a Dissertation / PhD Thesis |b phd |m phd |
| 336 | 7 | _ | |2 BibTeX |a PHDTHESIS |
| 336 | 7 | _ | |2 DRIVER |a doctoralThesis |
| 336 | 7 | _ | |2 DataCite |a Output Types/Dissertation |
| 336 | 7 | _ | |2 ORCID |a DISSERTATION |
| 500 | _ | _ | |a Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2025 |
| 502 | _ | _ | |a Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2024 |b Dissertation |c Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen |d 2024 |g Fak06 |o 2024-10-31 |
| 520 | 3 | _ | |a Diese Dissertation stellt eine Methode zur Entwicklung von tunable Impedanzanpassungsnetzwerken in einer 16-nm-CMOS-Technologie für Millimeterwellen-Anwendungen vor. Impedanzfehlanpassungen, insbesondere zwischen dem Power Amplifier (PA) und der Antenne in mm-wave-Front-Ends, führen aufgrund von Reflexionen zu Leistungsverlusten und geringerer Effizienz. Diese Arbeit schlägt innovative tunable Transmission-Line-Designs vor, um diese Probleme zu lösen. Transmission Lines sind die grundlegenden Bausteine dieser Anpassungsnetzwerke, insbesondere Slow-Wave Coplanar Waveguide (SCPW). Ein skalierbares Schaltungsmodell für diese Leitungen wird entwickelt, das eine schnelle erste Dimensionierung ermöglicht. Die Tunability wird durch Transistoren als Schalter realisiert, die die Abschirmung mit dem Ground-Netzwerk verbinden oder trennen und so die Phasenkonstante sowie die charakteristische Impedanz beeinflussen. Umfangreiche Simulationen und Messungen validieren die Leistung sowohl der Standard- als auch der tunable Transmission Lines. Der Einfluss von Designparametern, Transistorgröße, Füllmustern und Wafer-Variationen wird ausführlich analysiert. Die Messungen zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Simulationen.Der letzte Teil dieser Arbeit präsentiert das Design, die Fertigung und die Charakterisierung von tunable Impedanzanpassungsnetzwerken bei 77 GHz, basierend auf den entwickelten tunable SCPWs. Das Netzwerkdesign folgt einer filterähnlichen Struktur, die eine breitere Anpassungsbandbreite und mehr Flexibilität im Design ermöglicht. Die Simulations- und Messergebnisse zeigen, dass diese Netzwerke Load-Impedanzen mit einem Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) von 2,2 auf unter 1,5 anpassen können. Der durchschnittliche Verlust von 4,7 dB und die benötigte Fläche sind die Hauptnachteile dieser Methode, könnten jedoch durch optimierte Transmission-Line-Designs oder alternative Technologien wie Silicon-on-Insulator (SOI) CMOS verbessert werden. Insgesamt trägt diese Dissertation zur mm-wave-Schaltungsentwicklung bei, indem sie die Herausforderung der Impedanzanpassung in modernen CMOS-Prozessen adressiert. Die vorgestellten tunable Impedanzanpassungsnetzwerke zeigen Potenzial zur Verbesserung der Adaptivität integrierter mm-wave-Front-Ends in zukünftigen Wireless-Communication- und Sensorik-Anwendungen. |l ger |
| 520 | _ | _ | |a This dissertation presents a method for designing tunable impedance matching networks in a 16 nm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology for millimeter-wave applications. Impedance mismatches, particularly between the power amplifier (PA) and the antenna in mm-wave front-ends, result in power loss and reduced efficiency due to reflections. This work proposes innovative tunable transmission line designs to mitigate such issues. Transmission lines are the fundamental building blocks in these matching networks, in particular slow-wave coplanar waveguide (SCPW). A scalable circuit model for these lines is developed, enabling a fast initial selection of dimensions. The tunability is introduced using transistors as switches to connect and disconnect the shield from the ground network, which influences its phase constant and characteristic impedance. Extensive simulations and measurements validate the performance of both standard and tunable transmission lines. The impact of design parameters, transistor size, fill patterns, and wafer variations is thoroughly analyzed. The measurements show good correlation with simulations. The final part of this work presents the design, fabrication, and characterization of tunable impedance matching networks at 77 GHz based on the developed tunable SCPWs. The network design follows a filter-like structure, which allows for a wider matching bandwidth and for more flexibility in the design. The simulation and measurement results demonstrate that these networks effectively adapt load impedances with a voltage standing wave ratio (VSWR) of 2.2 and convert it down to less than 1.5. The average loss of 4.7 dB and the required area are the main drawbacks of this approach, but could be addressed in the future by optimizing of the transmission line designs or exploring alternative technologies like silicon on insulator (SOI) CMOS. Overall, this dissertation contributes to the mm-wave circuit design field by addressing the impedance matching challenge in advanced CMOS processes. The presented tunable impedance matching networks show potential for improving the adaptability of integrated mm-wave front-ends in future wireless communication and sensing applications. |l eng |
| 588 | _ | _ | |a Dataset connected to Lobid/HBZ |
| 591 | _ | _ | |a Germany |
| 653 | _ | 7 | |a CMOS |
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| 653 | _ | 7 | |a integrated circuits |
| 653 | _ | 7 | |a mm-wave |
| 653 | _ | 7 | |a transmission lines |
| 700 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)IDM01258 |a Heinen, Stefan |b 1 |e Thesis advisor |u rwth |
| 700 | 1 | _ | |0 P:(DE-82)1005480 |a Issakov, Vadim |b 2 |e Thesis advisor |
| 856 | 4 | _ | |u https://publications.rwth-aachen.de/record/1002751/files/1002751.pdf |y OpenAccess |
| 856 | 4 | _ | |u https://publications.rwth-aachen.de/record/1002751/files/1002751_source.zip |y Restricted |
| 909 | C | O | |o oai:publications.rwth-aachen.de:1002751 |p openaire |p open_access |p VDB |p driver |p dnbdelivery |
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| Library | Collection | CLSMajor | CLSMinor | Language | Author |
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