验证230GHzSiGe收发机系统射频电路设计仿真数据集

230GHz 频段作为太赫兹通信的关键窗口，对收发机射频模块的高频性能提出严苛要求。SiGe 异质结 bipolar 晶体管（HBT）因高截止频率（fT/fmax）和低噪声特性，成为 200GHz 以上频段电路设计的优选方案。本数据集通过模块级仿真验证（如功率放大器、低噪声放大器等），量化了各模块在 230GHz 附近的关键性能指标，填补了 SiGe 工艺在太赫兹频段的仿真数据空白，为芯片流片前的设计迭代提供了理论支撑，显著降低研发成本与流片风险。该数据集聚焦230GHz SiGe 收发机核心射频模块仿真验证，主要面向太赫兹通信芯片设计、高频电路建模与优化领域的研究需求建设。数据由清华大学东主楼微电子学研究所团队于2021 年 5 月至 8 月通过 Cadence Virtuoso 及 ADE 仿真工具生成，包含 8 个文件，总数据量约2.25MB。数据基于Cadence EDA 工具链构建，流程如下：电路设计：使用 Virtuoso 绘制各模块原理图（如功率放大器 PA、低噪声放大器 LNA），定义 SiGe HBT 器件参数（如基极宽度、集电极电流密度）；
Testbench 搭建：在 Virtuoso 中创建测试平台（如文件 7-2、7-4 等），设置激励条件（如输入功率、本振信号幅度）；多维度仿真：数字基带（DigBB）：通过 ADE 仿真器进行时域分析，记录 15ns 内关键节点波形（文件 7-1）；
数字调制器（DigMod）：仿真 16-QAM 调制下的星座图与眼图，计算误差矢量幅度（EVM=-26.1dB）（文件 7-3）；LNA/PA：使用 SP（小信号参数）仿真扫描 160GHz-300GHz 频段，提取 S11、S21 等参数（文件 7-5、7-7）；
结果可视化：仿真数据通过 ADE 导出为波形图、星座图及参数曲线（.png 格式）。
数据主要内容，数据集覆盖四大核心模块的仿真环境与性能指标：数字基带：时域波形：展示信号在基带处理各阶段的时序特性（如采样、滤波后的脉冲形状）；数字调制器：16-QAM 星座图：验证调制信号的相位 / 幅度精度，EVM 值反映调制质量；眼图：评估信号在 200ps 时间窗口内的 ISI（码间干扰）水平；低噪声放大器（LNA）：S 参数：S11（输入匹配）<-10dB@230GHz，S21（增益）>15dB，体现高频信号放大能力与噪声抑制特性；功率放大器（PA）：S 参数：输出功率随频率变化曲线，在 230GHz 处饱和功率（Psat）满足发射链路功率需求。数据量：约 2.25MB，均为轻量化图片文件，便于快速查阅与学术引用；工具依赖：仿真环境图需通过 Virtuoso 查看，结果图支持通用图片工具；本数据集完全开放共享，其核心价值在于提供了 230GHz SiGe 射频模块从设计到仿真的全流程数据链。结合后续发布的实测数据集，可构建 “仿真 - 流片 - 测试” 闭环，助力太赫兹通信芯片在 6G、雷达成像等场景的技术突破。

搜集汇总

背景与挑战

背景概述

该数据集针对230GHz太赫兹通信频段，提供了基于SiGe工艺的收发机系统射频电路设计仿真验证数据。它通过Cadence EDA工具对功率放大器、低噪声放大器等核心模块进行仿真，量化了关键性能指标，旨在为芯片设计提供理论支撑并降低研发风险。数据由清华大学微电子学研究所团队于2021年生成，包含约2.25MB的仿真结果文件。