Nopeiden langattomien tiedonsiirtojärjestelmien kehitys on edistänyt integroitujen piirien tutkimusta ja suunnittelua millimetriaaltoalueella.
Tulevaisuuden sovelluksiin kuuluvat mm. huippunopea langaton lähiverkko 60 GHz:n ympäristössä ja autotutka 77 GHz:n taajuudella.
Tällä hetkellä mm-aaltoalueen tarjoamia etuja, joita ovat mm. laajat lupavapaat taajuuskaistat ja vähäiset häiriöt muista langattomista laitteista, ei juurikaan hyödynnetä kuluttajasovelluksissa.
Syynä on ollut käytettyjen yhdistepuolijohdeprosessien hinta ja valmistuksen toistettavuus.
Pii-pohjaisen CMOS-teknologian nopea viivanleveyden kaventuminen on mahdollistanut mm-aaltoalueen integroitujen piirien suunnittelemisen digitaalisten piiriosien kanssa täysin yhteensopivilla prosesseilla.
Integrointiasteen kasvattaminen tuo säästöjä ja lisää tuotteiden luetettavuutta, jotka ovat molemmat erittäin tärkeitä ominaisuuksia tuotannon kannalta.
Tässä työssä esitellään mm-aaltoalueen vahvistimen suunnittelemiseen liittyvää teoriaa ja sen soveltamista käytännön piirisuunnitteluun.
Lisäksi tutkitaan passiivisten ja aktiivisten piirielementtien mallinnusta piirisuunnittelun kannalta.
Suunniteltu vahvistin on tarkoitettu kattamaan osa nk.
E-taajuusalueesta (60-90 GHz).
Täysi yhteensopivuus digitaalisten piiriosien kanssa saavutetaan käyttämällä 65 nm:n pii-pohjaista CMOS prosessia ilman lisäoptioita.
Simuloitu suorituskyky vahvistetaan mittauksin, jotka tapahtuvat suoraan pii-piiriltä mittakärkien avulla.
Poikkeamat simuloiduista tuloksista käsitellään, niiden syyt paikannetaan ja vahvistetaan uusilla simulaatioilla.
Vahvistimen mitattu keskitaajuus on 86 GHz, jolla saavutetaan 12 dB:n vahvistus ja 8.8 dB:n kohinaluku käyttäen 1.2 V:n käyttöjännitettä.
Vahvistimen pinta-ala on vain 0.42 mm2.
Tulokset ovat vertailukelpoisia, tai parempia, kuin muilla julkaistuilla 80-100 GHz:n taajuusalueella toimivilla CMOS vahvistimilla.