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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».