High-Efficiency Wideband Rectifier for Single-Chip Batteryless Active Millimeter-Wave Identification (MMID) Tag in 65-nm Bulk CMOS Technology
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents the development and demonstration of a high-efficiency rectifier for millimeter-wave-to-dc energy conversion. It is a critical circuit block that renders possible the use of a single CMOS chip die with no substrate and wiring, as the implementation of a batteryless, yet active tag for next-generation high data-rate millimeter-wave identification technologies. We also propose an architecture of a reader-tag system that addresses the underlying technical challenges. The rectifier is based on a differential drive cross-coupled topology that has been shown to work at UHF frequencies only so far. In this paper, we investigate significant challenges in implementing this topology at millimeter-wave frequencies with good power conversion efficiency (PCE). The analyses, design, and results presented in this work demonstrate the feasibility of achieving this by minimizing simultaneously the small on-resistance and the reverse leakage current in the MOS transistors, and by reducing losses and parasitic capacitances through proper transistor sizing and layout optimization. Using a standard 65-nm bulk CMOS process, a chip was designed, fabricated, and tested under different input and output loading conditions. The rectifier exhibits an overall PCE of 20% at 24 GHz, 18% at 35 GHz, and 11% at 60 GHz under RF available driving power of 6, 6, and 3 dBm, respectively, and output load resistance of 1, 1, and 2 kΩ, respectively. These PCE performances at millimeter-wave frequencies have never been reported in the literature.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».