Abstract
This paper has proposed a low-noise and high-linear RF receiver supporting TV white space from 470 MHz to 698 MHz), which is implemented in $0.13-{\mu}m$ CMOS technology. It consists of a low-noise amplifier, a RF band-pass filter, a RF amplifier, a passive down-conversion mixer, and a channel-selection low-pass filter. A low-noise amplifier and RF amplifier provide a high voltage gain to improve the sensitivity level. To suppress strong and nearby interferers, two RF filtering schemes have been performed by using a RF BPF and a down-conversion mixer. The proposed LPF has been based on the common-gate topology and adopted a bi-quad cell to achieve -24dB/oct characteristics. In addition, the RF receiver can support the overall TV band by controlling a LO frequency. The simulated results show a voltage gain of 56 dB, a noise figure of less than 2 dB, and an out-of-channel IIP3 of -2.3 dBm. It consumes 37 mA from a 1.5 V supply voltage.
본 논문에서는 텔레비전 유휴 주파수 대역(470 MHz ~ 698 MHz)에서 적용 가능한 우수한 수신감도와 높은 선형 특성을 동시에 확보할 수 있는 RF 수신기 구조와 회로 구조를 제안하였다. 제안하는 RF 수신기는 $0.13-{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 저잡음 증폭기, 고주파 대역 통과 필터, 고주파 증폭기, 수동 하향 주파수 변환기, 그리고 기저 대역 통과 필터로 구성되어 있다. 높은 수신감도를 얻기 위해 저잡음 증폭기와 고주파 증폭기를 적용하였으며, 인접 채널에 위치하는 인터피어러를 고주파 대역에서 필터링하기 위해 MOS 스위치와 커패시터를 이용한 고주파 대역 통과 필터와 수동 하향 주파수 변환기를 동시에 사용하였다. 제안된 4차 저역통과 필터는 공통-게이트 증폭기에 기존의 바이쿼드 셀을 적용하여 -24dB/oct 필터링 특성을 얻었다. 모의 실험결과로부터 설계된 RF 수신기는 56 dB의 전압이득, 2 dB 이하의 잡음 지수, -2.3 dBm의 IIP3 (out-of-channel) 성능을 제공하며, 1.5 V 전원으로부터 37 mA를 소모 한다.