THIẾT KẾ MẠCH FRONT-END TRONG MÁY THU TỪ 1.8 ĐẾN 4 GHZ VỚI BĂNG THÔNG BĂNG GỐC 250-MHZ CHO CÁC ỨNG DỤNG DI ĐỘNG TẾ BÀO THẾ HỆ MỚI | Luận | TNU Journal of Science and Technology

THIẾT KẾ MẠCH FRONT-END TRONG MÁY THU TỪ 1.8 ĐẾN 4 GHZ VỚI BĂNG THÔNG BĂNG GỐC 250-MHZ CHO CÁC ỨNG DỤNG DI ĐỘNG TẾ BÀO THẾ HỆ MỚI

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 27/12/21                Ngày hoàn thiện: 19/04/22                Ngày đăng: 21/04/22

Các tác giả

1. Lê Thị Luận, Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự
2. Nguyễn Hữu Thọ Email to author, Học viện Kỹ thuật Quân sự

Tóm tắt


Bài báo này trình bày về mạch cao tần không sử dụng cuộn cảm với băng thông băng gốc rộng trong máy thu băng rộng. Máy thu chuyển đổi trực tiếp dựa trên cấu trúc này thích hợp cho máy thu 5G hoặc các hệ thống không dây khác. Mạch cao tần trong máy thu băng rộng bao gồm mạch khuếch đại tạp âm thấp (LNA), mạch trộn tần thụ động và mạch khuếch đại biến đổi dòng-áp dải rộng (TIA). LNA sử dụng cấu trúc mạch khuếch đại nguồn chung tái sử dụng dòng kết hợp với mạch phản hồi tích cực dòng thấp để đạt được đồng thời cả tạp âm thấp và độ tuyến tính cao. Mạch TIA tự phân áp tái sử dụng dòng được đề xuất để đạt được băng thông rộng và độ tuyến tính cao. Mạch cao tần trong máy thu đề xuất được thiết kế trên công nghệ CMOS 28 nm. Mạch có băng thông RF là 2,2 GHz và băng thông băng gốc (BBBW) là 250 MHz. Hệ số tạp âm (NF) là 5,5 dB và độ lợi chuyển đổi điện áp lớn hơn 15,9 dB với khoảng thay đổi độ lợi nhỏ hơn 0,7 dB trong BBBW 250 MHz. Điểm chặn đầu vào bậc ba (IIP3) là 3 dBm tại tần số 2,3 GHz. Mạch tiêu thụ 75,2 mW với nguồn cung cấp 0,9 V và có diện tích chiếm là 0,053 mm2.

Từ khóa


Máy thu chuyển đổi trực tiếp; Băng thông băng gốc rộng; Ứng dụng di động tế bào; Khuếch đại tạp âm thấp dải rộng; Máy thu tuyến tính cao

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo


[1] 5G NR User Equipment (UE) Radio Transmission and Reception; Part 1: Range 1 Standalone, Release 15, V. 15.2.0, document 3GPP TS 38.101-1, Jul. 2018

[2] X. Lu, J. Galipeau, K. Mouthaan, Er. H. Briot, and B. Abbott, “Reconfigurable multiband SAW filters for LTE applications,” in Proc. IEEE Topical Conf. Power Modeling Wireless Radio Appl., Austin, TX, USA, Jan. 2013, pp. 253-255.

[3] D. Murphy, H. Darabi, and H. Xu, “A noise-cancelling receiver resilient to large harmonic blockers,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 50, no. 6, pp. 1336-1350, Jun. 2015.

[4] C. Wu, Y. Wang, B. Nikolic, and C. Hull, “A passive-mixer-first receiver with LO leakage suppression, 2.6 dB NF, >15 dBm wide-band IIP3, 66 dB IRR supporting non-contiguous carrier aggregation,” in Proc. IEEE Radio Freq. Integr. Circuits Symp., May 2015, pp. 155-158.

[5] A. Nejdel, M. Abdulaziz, M. Törmänen, and H. Sjöland, “A positive feedback passive mixer-first receiver front-end,” in Proc. IEEE Radio Freq. Integr. Circuits Symp., Jun. 2015, pp. 79-82.

[6] R. Chen and H. Hashemi, “Dual-carrier aggregation receiver with reconfigurable front-end RF signal conditioning,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 50, no. 8, pp. 1874-1888, Aug. 2015.

[7] Y. Lien, E. Klumperink, B. Tenbroek, J. Strange, and B. Nauta, “24.3 A high-linearity CMOS receiver achieving +44 dBm IIP 3 and +13 dBm B1 dB for SAW-less LTE radio,” in IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. (ISSCC) Dig. Tech. Papers, San Francisco, CA, USA, Feb. 2017, pp. 412-413.

[8] S. Krishnamurthy and A. M. Niknejad, “Enhanced passive mixer-first receiver driving an impedance with 40 dB/decade roll-off, achieving +12 dBm blocker-P1 dB, +33 dBm IIP 3 and sub-2 dB NF degradation for a 0 dBm blocker,” in Proc. IEEE Radio Freq. Integr. Circuits Symp. (RFIC), Boston, MA, USA, Jun. 2019, pp. 139-142.

[9] S. Krishnamurthy and A. M. Niknejad, “Design and analysis of enhanced mixer-first receivers achieving 40-dB/decade RF selectivity,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 55, no. 5, May. 2020.

[10] A. N. Bhat, R. van der Zee, S. Finocchiaro, F. Dantoni, and B. Nauta, “A baseband-matching-resistor noise-canceling receiver architecture to increase in-band linearity achieving 175 MHz TIA bandwidth with a 3-stage inverter-only OpAmp,” in Proc. IEEE Radio Freq. Integr. Circuits Symp. (RFIC), Boston, MA, USA, Jun. 2019, pp. 155-158.

[11] J. Jiang, J. Kim, A. Karsilayan, and J. Martinez, “A 3–6-GHz Highly Linear I-Channel Receiver With Over +3.0-dBm In-Band P1dB and 200-MHz Baseband Bandwidth Suitable for 5G Wireless and Cognitive Radio Applications,” IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 66, no. 8, pp. 3134-3147, Aug. 2019.

[12] R. M. De Souza, A. Mariano, and T. Taris, “Reconfigurable inductorless wideband CMOS LNA for wireless communications,” IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 64, no. 3, pp. 675-685, Mar. 2017.

[13] G. Guitton et al., “Design Methodology Based on the Inversion Coefficient and Its Application to Inductorless LNA Implementations,” IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 66, no. 10, pp. 3653-3663, Oct. 2019.

[14] B. Razavi, RF Microelectronics, 2nd ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 2011.

[15] D. Leenaerts and W. Readman-White, “1/f noise in passive CMOS mixers for low and zero IF receivers,” in Proc. European Solid-State Circuits Conf. (ESSCIRC), Sep. 2001, pp. 41-44.

[16] A. Mirzaei, H. Darabi, J. C. Leete, and Y. Chang, “Analysis and optimization of direct-conversion receivers with 25% duty-cycle current-driven passive mixers,” IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 57, no. 9, pp. 2353-2366, Sep. 2010.

[17] J. Han and K. Kwon, “A SAW-less receiver front-end employing body-effect control IIP2 calibration,” IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol. 61, no. 9, pp. 2691-2698, Sep. 2014.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5386

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved