In this letter, a fully integrated variable gain low noise amplifier (VG-LNA) implemented in 90-nm CMOS process for E{E} -band millimeter-wave (MMW) backhaul communications is presented. The amplifier consists of two current-reused stages followed by a cascode stage and a current-steering cascode stage with gmg_{m} -boosting and body-floating for higher gain. This work achieves a small-signal gain higher than 20 dB at 71.6–89.5 GHz and a 26.1-dB peak gain at 83 GHz, and 23-mW dc power dissipation. The gain control range is 8.9–25.7 dB at the center frequency. The measured noise figure (NF) is lower than 5.5 dB at 76–86 GHz with a minimum NF of 4.8 dB at 78 GHz. This VG-LNA shows competitive gain, NF, and low dc power consumption at E{E} -band among the low noise amplifiers (LNAs) in 90-nm CMOS technology, and comparable figure of merit to those MMW LNAs in better IC processes.

中文翻译：

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采用 90 nm CMOS 工艺的 E 频段高性能可变增益低噪声放大器，用于无线通信


在这封信中，介绍了一种采用 90 nm CMOS 工艺实现的完全集成的可变增益低噪声放大器 (VG-LNA)，用于 E{E} 频段毫米波 (MMW) 回程通信。该放大器由两个电流复用级组成，后跟一个共源共栅级和一个电流引导共源共栅级，具有 gmg_{m} 升压和体浮置以实现更高增益。这项工作在 71.6–89.5 GHz 下实现了高于 20 dB 的小信号增益，在 83 GHz 下实现了 26.1 dB 峰值增益，以及 23 mW 直流功耗。中心频率处的增益控制范围为 8.9–25.7 dB。测得的噪声系数 (NF) 在 76–86 GHz 时低于 5.5 dB，在 78 GHz 时最小 NF 为 4.8 dB。在采用 90 nm CMOS 技术的低噪声放大器 (LNA) 中，该 VG-LNA 在 E{E} 频段表现出具有竞争力的增益、NF 和低直流功耗，并且其品质因数与采用更好 IC 工艺的毫米波 LNA 相当。