• 제목/요약/키워드: LNA-Mixer

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A Low Noise and Low Power RF Front-End for 5.8-GHz DSRC Receiver in 0.13 ㎛ CMOS

  • Choi, Jae-Yi;Seo, Shin-Hyouk;Moon, Hyun-Won;Nam, Il-Ku
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제11권1호
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    • pp.59-64
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    • 2011
  • A low noise and low power RF front-end for 5.8 GHz DSRC (Dedicated Short Range Communication) receiver is presented. The RF front-end is composed of a single-to-differential two-stage LNA and a Gilbert down-conversion mixer. In order to remove an external balun and 5.8 GHz LC load tuning circuit, a single-to-differential LNA with capacitive cross coupled pair is proposed. The RF front-end is fabricated in a 0.13 ${\mu}m$ CMOS process and draws 7.3 mA from a 1.2 V supply voltage. It shows a voltage gain of 40 dB and a noise figure (NF) lower than 4.5 dB over the entire DSRC band.

L1/L2 이중-밴드 GPS 수신기용 RF 전단부 설계 (Design of the RF Front-end for L1/L2 Dual-Band GPS Receiver)

  • 김현덕;오태수;전재완;김성균;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1169-1176
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    • 2010
  • 본 논문에서는 L1/L2 이중-밴드 GPS(Global Positioning System) 수신기용 RF 전단부를 설계하였다. 수신기는 Low IF 구조이며, 인덕터를 사용하지 않는 광대역 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)와 이미지 제거를 위하여 다상 여과기(poly-phase filter)를 포함하는 quadrature 하향 변환 주파수 혼합기(quadrature down-conversion mixer) 및 전류 모드 논리(Current Mode Logic: CML) 주파수 분배기로 구성되어 있다. 저잡음 증폭기와 이미지 제거 주파수 혼합기는 높은 이득과 헤드룸 문제를 해결하기 위하여 전류 블리딩 기술을 이용하였으며, 광대역 입력 정합을 구현하기 위하여 공통 드레인 피드백을 이용하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용해 제작된 RF 전단부는 L1 밴드에서 38 dB 그리고 L2 밴드에서 41 dB의 이득을 보이며, IIP3는 L1 밴드에서 -29 dBm, L2 밴드에서는 -33 dBm이다. 입력 정합은 50 MHz에서 3 GHz까지 -10 dB 이하를 만족하며, 잡음 지수(Noise Figure: NF)는 L1 밴드에서는 3.81dB, L2 밴드에서는 3.71 dB를 보인다. 이미지 주파수 제거율은 36.5 dB이다. 설계된 RF 전단부의 칩 사이즈는 $1.2{\times}1.35mm^2$이다.

밀리미터파용 고온초전도 다운-컨버터의 제작 및 고주파 특성 평가 (High-$T_{c}$ Superconducting down-converter for Millimeterwave)

  • 강광용;김호영;김철수;곽민환
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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    • pp.358-361
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    • 2002
  • The millirneterwave high-T$_{c}$ superconducting(HTS) down-converter sub-system with the HTS/III-V integrated mixer as the central device is demonstrated first. The constituent components of HTS down-converter sub-system such as a single balanced type integrated mixer with rat-race coupler, a cavity type bandpass filter (26 GHz), and a HTS planar lowpass filter(1 GHz), semiconductor LNA and IF-power amplifier, a driving electronic module for A/D converter, and a Stirling type mini-cooler module were combined into an International stand- and rack of 19-inch. From the RF(-61 dBm, 26.5GHz)and LO signal(-1 dBm, 25.6 GHz), IF signal(0dBm, 0.9 GHz) agreed with simulated results is obtained.d.

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3-Gb/s 60-GHz Link With SiGe BiCMOS Receiver Front-End and CMOS Mixed-Mode QPSK Demodulator

  • Ko, Min-Su;Kim, Du-Ho;Rucker, Holger;Choi, Woo-Young
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제11권4호
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    • pp.256-261
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    • 2011
  • We demonstrate 3-Gb/s wireless link using a 60-GHz receiver front-end fabricated in $0.25-{\mu}m$ SiGe:C bipolar complementary metal oxide semiconductor (BiCMOS) and a mixed-mode quadrature phase-shift keying (QPSK) demodulator fabricated in 60-nm CMOS. The 60-GHz receiver consists of a low-noise amplifier and a down-conversion mixer. It has the peak conversion gain of 16 dB at 62 GHz and the 3-dB intermediate-frequency bandwidth of 6 GHz. The demodulator using 1-bit sampling scheme can demodulate up to 4.8-Gb/s QPSK signals. We achieve successful transmission of 3-Gb/s data in 60 GHz through 2-m wireless link.

CDMA 단말기용 수신단 MMIC 설계 (Design of a Rceiver MMIC for the CDMA Terminal)

  • 권태운;최재하
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.65-70
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    • 2001
  • 본 연구에서는 CDMA 단말기요 Receiver MMIC를 설계하였다. 전체회로는 저잡음 증폭기, 하향 주파수 혼합기, 중간주파수 증폭기 그리고 바이어스 회로로 구성된다. 바이어스회로는 문턱전압과 전원접압의 변화에 대해 보상동작을 한다. 제안된 토폴리지는 높은 선형성과 저잡음 특성을 가진다. 설계결과는 다음과 같다. 전체 변환이득은 28.5 dB, 저잡음 증폭기의 압력은 IP3는 8 dBM, 하향주파수 혼합기의 압력 IP3는 0 dBm 이며 전체회로의 소모전류는 22.1 mA이다.

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위성통신용 수신기의 설계

  • 정우영;백정기;최부귀
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.119-233
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    • 1996
  • 본 논문에서는 게이트의 길이가 0.25$\mu\textrm{m}$dlsGaAs HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 11.7GHz-12.2GHz 대역 위성통신용 수신기를 설계하였다. 설계된 수신기의 전체이득은 38dB 이상, 잡음지수 1.8dB 이하, 입출력단의 반사손실은 -10dB 이하를 보였다. 수신기는 저잡음증폭기(LNA), 중간주파수증폭기(IFA) , 믹서(Mixer), 국부발진기(LO) 로 구성되어 있으며 LO 주파수와 IF 주파수는 각각 10.75GHz 와 0.95GHz-1.45GHz이고 칩의 크기는 1.7mm $\times$2.5mm이다.

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FMCW 레이더용 W-대역 단일칩 수신기 MMIC (W-band Single-chip Receiver MMIC for FMCW Radar)

  • 이석철;김영민;이상호;이기홍;김완식;정진호;권영우
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권10호
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    • pp.159-168
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    • 2012
  • 본 논문에서는 $0.15{\mu}m$ GaAs pHEMT 기술을 이용하여 FMCW(Frequency-modulated continuous-wave) 레이더용 W-band 단일칩 수신기 MMIC를 구현하였다. 제작된 수신기는 4 단 저잡음 증폭기, 하향 변환 혼합기, 3 단 LO 버퍼 증폭기로 구성되어 있다. 수신기의 저잡음 특성과 선형성 향상을 위해 저잡음 증폭기의 성능을 최적화시켰다. 혼합기는 선형성 특성 및 낮은 IF 주파수에서 저잡음 특성을 위하여 저항성 혼합기로 설계하였다. W-대역에서 혼합기를 구동시키기 위해서는 높은 LO 입력이 요구되므로 추가적인 LO 버퍼 증폭기를 설계하였다. 단일칩 수신기의 측정 결과, RF 주파수 $f_0$ GHz, LO 입력 전력 -1 dBm, 그리고, IF 주파수 100 MHz에서, 6.2 dB의 변환 이득, 5.0 dB의 잡음 지수, 그리고, -12.8 dBm의 1-dB 이득 감쇄 입력 전력($P_{1dB,in}$) 등의 우수한 특성을 얻었다.

Ka-대역 CMOS 2채널 이미지 제거 수신기 (Ka-band CMOS 2-Channel Image-Reject Receiver)

  • 이동주;안세환;주지한;권준범;김영훈;이상훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.109-114
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    • 2023
  • 본 논문에서는 Ka-대역 소형 레이더에 적용하기 위한 65-nm CMOS 기반 2채널 이미지 제거 수신기를 기술하였다. 설계된 수신기는 Low-Noise Amplifier (LNA), IQ mixer 및 Analog Baseband (ABB) 회로로 구성된다. ABB 내에 complex filter를 포함하여 원하지 않는 이미지 성분을 억제할 수 있으며, RF 및 ABB의 가변 이득 증폭기 (VGA)에서 이득을 4.5-56 dB 범위에서 조절할 수 있어 수신기의 동적 영역을 확보할 수 있다. 이득 조절은 수신기에 내장된 SPI 컨트롤러를 통해 수행된다. 수신기 칩은 Ka-대역 목표주파수 내 이득 36 dB에서 잡음지수 <15 dB, OP1dB >4 dBm, 이미지 제거비 >30 dB, 채널 간 격리도 >45 dB 특성을 보였다. 본 수신기는 1.2 V 공급전압에서 420 mA를 소모하며, 칩 면적은 4000×1600 ㎛ 이다.

차세대 밀리미터파 대역 WPAN용 60 GHz CMOS SoC (60 GHz CMOS SoC for Millimeter Wave WPAN Applications)

  • 이재진;정동윤;오인열;박철순
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.670-680
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    • 2010
  • 본 논문에서는 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 이동단말기 탑재에 적합한 저 전력, 저 잡음 구조 개별 소자 (LNA, Mixer, VCO, frequency doubler, signal generator, down converter)들을 제안하고, 나아가 이를 하나의 칩으로 집적화 시킨 60 GHz 단일 칩 수신기 구조를 제안한다. 저전력화를 위해 current re-use 구조를 적용시킨 LNA의 경우, 11.6 mW 의 전력 소모 시, 56 GHz부터 60 GHz까지 측정된 잡음지수(NF)는 4 dB 이하이다. 저전력화를 위한 resistive mixer의 경우, Cgs의 보상 회로를 통하여 낮은 LO 신호 크기에서도 동작 가능하도록 하였다. -9.4dB의 변환 이득을 보여주며, 20 dB의 LO-RF isolation 특성을 가진다. Ka-band VCO는 4.99 mW 전력 소모 시측정된 출력 신호 크기는 27.4 GHz에서 -3 dBm이 되며, 26.89 GHz에서부터 1 MHz offset 기준으로 -113 dBc/Hz의 phase noise 특성을 보인다. 49.2 dB의 원신호 억제 효과를 보이는 Frequency Doubler는 총 전력 소모가 9.08 mW일 경우, -4 dBm의 27.1 GHz 입력 신호 인가 시 -53.2 dBm의 fundamental 신호(27.1 GHz)와 -4.45dBm의 V-band second harmonic 신호(54.2 GHz)를 얻을 수 있었으며, 이는 -0.45 dB의 변환 이득을 나타낸다. 60 GHz CMOS 수신기는 LNA, resistive mixer, VCO, frequency doubler, 그리고 drive amplifier로 구성되어 있으며, 전체 전력 소모는 21.9 mW이다. WLAN과의 호환 가능성을 위하여, IF(Intermediate Frequency) bandwidth가 5.25GHz(4.75~10 GHz)이며, RF 3 dB bandwidth는 58 GHz를 중심으로 6.2 GHz이다. 이때의 변환 손실은 -9.5 dB이며, 7 dB의 NF와 -12.5 dBm의 높은 입력 P1 dB를 보여주고 있다. 이는 60 GHz RF 회로의 저전력화, 저가격화, 그리고 소형화를 통한 WPAN용 이동단말기의 적용 가능성을 입증한다.

Dynamic Range를 고려한 K-band Front-End Module 설계 (Design Considerations of K-band Front-End Module for Dynamic Range)

  • 한건희;장연길;이영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.15-20
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    • 2012
  • 본 논문에서는 디지털 마이크로파 통신 시스템 수신기의 동작범위(Dynamic Range) 향상을 위한 설계 방법을 K-band FEM(Front-End Module)에 적용하여 설계 및 분석하였다. 동작범위를 광범위하게 설계하기 위해 저 잡음 증폭기(LNA)의 잡음지수를 최소화하여 증폭된 입력신호 레벨을 최소화하는 방법을 제안하였으며, 주파수 변환은 높은 선택도(Q)와 안정도가 높은 위상고정 유전체 발진기(PL-DRO) 및 변환이득을 가지는 능동믹서로 구성하였다. 각각의 모듈을 집적화하여 측정한 결과 약 54dB의 변환이득(CG)과 1.3dB의 전제 잡음지수(NF)를 나타내었다.