0.18m CMOS工艺3.1～5.2GHz低噪声放大器

基于共源级联放大器的小信号模型,详细分析了宽带放大器的输入阻抗特性和噪声特性。利用MOS晶体管的寄生容性反馈机理,采用TSMC公司标准0.18μmCMOS工艺设计实现了单片集成宽带低噪声放大器,芯片尺寸为0.6mm×1.5mm。测试结果表明,在3.1～5.2GHz频段内,S11<-15dB,S21>12dB,S22<-12dB,噪声系数NF<3.1dB。电源电压为1.8V,功耗为14mW。     

应用于DSRC系统的5.8GHz CMOS LNA设计

基于TSMC 0.18μm CMOS RF工艺,完成了一个全集成共源-共栅低噪声放大器设计。版图后仿真结果表明:1.8V电源电压下,电路静态功耗约为17mW;在DSRC系统工作频段上,电路实现了良好的综合性能指标,输入反射系数(S11)和输出反射系数(S22)小于-15dB,增益(S21)大于14.0dB,反向隔离度(S12)达到32dB,噪声系数小于2dB,并且工作稳定。     

具有带外抑制特性的Ka波段低功耗低噪声放大器

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,成功研制了一款30~34 GHz频带内具有带外抑制特性的低功耗低噪声放大器(LNA)微波单片集成电路(MMIC)。该MMIC集成了滤波器和LNA,其中滤波器采用陷波器结构,可实现较低的插入损耗和较好的带外抑制特性;LNA采用单电源和电流复用结构,实现较高的增益和较低的功耗。测试结果表明,该MMIC芯片在30~34 GHz频带内,增益大于28 dB,噪声系数小于2.8 dB,功耗小于60 mW,在17~19 GHz频带内带外抑制比小于-35 dBc。芯片尺寸为2.40 mm×1.00 mm。该LNA MMIC可应用于毫米波T/R系统中。     

一款130～140GHz MMIC低噪声放大器

基于90 nm栅长的InP高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款工作于130 ～140 GHz的MMIC低噪声放大器(LNA).该款放大器采用三级级联的双电源拓扑结构,第一级电路在确保较低的输入回波损耗的同时优化了放大器的噪声,后两级则采用最大增益的匹配方式,保证了放大器具有良好的增益平坦度和较小的输出回波损耗.在片测试结果表明,在栅、漏极偏置电压分别为-0.25 V和3V的工作条件下,该放大器在130～ 140 GHz工作频带内噪声系数小于6.5 dB,增益为18 dB±1.5 dB,输入电压驻波比小于2:1,输出电压驻波比小于3:1.芯片面积为1.70 mm×1.10 mm.该低噪声放大器有望应用于D波段的收发系统中.     

A 3–10 GHz CMOS UWB Low-Noise Amplifier With ESD Protection Circuits

A low-power fully integrated low-noise amplifier (LNA) with an on-chip electrostatic-static discharge (ESD) protection circuit for ultra-wide band (UWB) applications is presented. With the use of a common-gate scheme with a ${rm g}_{rm m}$ -boosted technique, a simple input matching network, low noise figure (NF), and low power consumption can be achieved. Through the combination of an input matching network, an ESD clamp circuit has been designed for the proposed LNA circuit to enhance system robustness. The measured results show that the fabricated LNA can be operated over the full UWB bandwidth of 3.0 to 10.35 GHz. The input return loss $({rm S}_{11})$ and output return loss $({rm S}_{22})$ are less than ${-}8.3$ dB and ${-}9$ dB, respectively. The measured power gain $({rm S}_{21})$ is $11 pm 1.5$ dB, and the measured minimum NF is 3.3 dB at 4 GHz. The dc power dissipation is 7.2 mW from a 1.2 V supply. The chip area, including testing pads, is 1.05 mm$,times,$ 0.73 mm.      

A CMOS variable gain LNA for UWB receivers

A CMOS variable gain low noise amplifier(LNA) is presented for 4.2-4.8 GHz ultra-wideband application in accordance with Chinese standard.The design method for the wideband input matching is presented and the low noise performance of the LNA is illustrated.A three-bit digital programmable gain control circuit is exploited to achieve variable gain.The design was implemented in 0.13-μm RF CMOS process,and the die occupies an area of 0.9 mm~2 with ESD pads.Totally the circuit draws 18 mA DC current from 1.2 V DC supply,the LNA exhibits minimum noise figure of 2.3 dB,S(1,1) less than -9 dB and S(2,2) less than -10 dB.The maximum and the minimum power gains are 28.5 dB and 16 dB respectively.The tuning step of the gain is about 4 dB with four steps in all.Also the input 1 dB compression point is -10 dBm and input third order intercept point(IIP3) is -2 dBm.     

TD-SCDMA A频段交叉耦合腔体滤波器的设计与实现

TD-SCDMA采用的是TDD工作方式,收发采用相同的频带,由于PHS的存在,A频段带宽为1 8801 900 MHz,体积有严格要求110 mm×75 mm×30 mm,难点是在此体积下实现带内最大插损小于0.9 dB,插损纹波小于等于士0.3 dB,回波损耗大于18 dB的设计要求,带外抑制要求S<,21><-75...     

5～10 GHz MMIC低噪声放大器

采用稳懋公司150 nm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一款5 ～ 10 GHz单片微波集成电路(MMIC)低噪声放大器(LNA).该LNA采用三级级联结构,且每一级采用相同的偏压条件,电路的低频工作端依靠电容反馈,高频工作端依靠电阻反馈调节阻抗匹配,从而实现宽带匹配,芯片面积为2.5 mm×1 mm.测试结果表明,工作频率为5～10 GHz,漏极电压为2.3V,工作电流为70 mA时,LNA的功率增益达到35 dB,平均噪声温度为82 K,在90％工作频段内输入输出回波损耗优于-15 dB,1 dB压缩点输出功率为10.3 dBm,仿真结果与实验结果具有很好的一致性.     

应用于S波段的高线性低噪声放大器

采用E-mode 0.25um GaAs pHEMT工艺,2.0mm × 2.0mm 8-pin双侧引脚扁平封装,设计了一款应用于S波段的噪声系数低于0.5dB的低噪声放大器。通过采用共源共栅结构、有源偏置网络和多重反馈网络等技术改进了电路结构,该放大器具有低噪声,高增益,高线性等特点,是手持终端应用上理想的一款低噪声放大器。测试结果表明在2.3-2.7GHz内,增益大于18dB,输入回波损耗小于-10dB,输出回波损耗小于-16dB,输出三阶交调点大于36dB。     

A monolithic 3.1-4.8 GHz MB-OFDM UWB transceiver in 0.18-μm CMOS

A monolithic RF transceiver for an MB-OFDM UWB system in 3.1-4.8 GHz is presented.The transceiver adopts direct-conversion architecture and integrates all building blocks including a gain controllable wideband LNA,a I/Q merged quadrature mixer,a fifth-order Gm-C bi-quad Chebyshev LPF/VGA,a fast-settling frequency synthesizer with a poly-phase filter,a linear broadband up-conversion quadrature modulator,an active D2S converter and a variablegain power amplifier.The ESD protected transceiver is fabricated in Jazz Semiconductor's 0.18-μm RF CMOS with an area of 6.1 mm2 and draws a total current of 221 mA from 1.8-V supply.The receiver achieves a maximum voltage gain of 68 dB with a control range of 42 dB in 6 dB/Step,noise figures of 5.5-8.8 dB for three sub-bands,and an inband/out-band IIP3 better than-4 dBm/+9 dBm.The transmitter achieves an output power ranging from-10.7 to-3dBm with gain control,an output P1dB better than-7.7 dBm,a sideband rejection about 32.4 dBc,and LO suppression of 31.1 dBc.The hopping time among sub-bands is less than 2.05 ns.     

1～4 GHz宽带低噪声放大器的设计

通过在两级级联放大器的后一级中采用负反馈网络来拓展放大器的工作频带,并在放大器的偏置网络中添加吸收回路来提高放大器的稳定性和改善其输入输出驻波比.利用ATF-54143设计了一款工作于1～4GHz的性能优良低噪声放大器(LNA).仿真结果显示,其增益G=21.3±0.35 dB,噪声系数NF≤1.2 dB,输入输出反射...     

A 5-GHz fully integrated ESD-protected low-noise amplifier in 90-nm RF CMOS

A fully integrated 5-GHz low-power ESD-protected low-noise amplifier (LNA), designed and fabricated in a 90-nm RF CMOS technology, is presented. This 9.7-mW LNA features a 13.3-dB power gain at 5.5 GHz with a noise figure of 2.9 dB, while maintaining an input return loss of -14 dB. An on-chip inductor, added as "plug-and-play," i.e., without altering the original LNA design, is used as ESD protection for the RF pins to achieve sufficient ESD protection. The LNA has an ESD protection level up to 1.4 A transmission line pulse (TLP) current, corresponding to 2-kV Human Body Model (HBM) stress. Experimental results show that only minor RF performance degradation is observed by adding the inductor as a bi-directional ESD protection device to the reference LNA.     

改进型双频段低噪声放大器设计

设计了一种电流复用结构的双频段低噪声放大器,其中心频率为900 MHz和1 900 MHz。为减少芯片面积和提高电路性能,给出了一种改进的输入端和级间匹配网络,利用小电感LC网络代替大电感的栅极电感Lg和级间电感Ld1。仿真结果表明:该低噪放在两个需要的频带内功率增益(S21)大于16.0 dB;输入反射系数(S11)小于-18.6 dB;输出反射系数(S22)小于-12 dB;反向隔离(S12)小于-40 dB;噪声系数(NF)小于2.8 dB;线性度(IP3)大于-9.5 dBm。设计采用SMIC 0.18μmCMOS工艺,功耗为8.64 mW,电源电压1.8 V。     

基于氮化铝技术的表贴型微波封装

采用氮化铝多层布线技术,运用垂直过渡方式实现微波信号从基板底部到表面的信号传输,完成表贴式微波封装设计。在DC-18GHz内,该表贴互连反射损耗小于-15dB,插入损耗小于1.0dB。采用该技术封装了6～18GHz宽带放大器,封装尺寸为5mm×5mm×1.2mm,频带内反射损耗小于-10dB,增益15dB,平坦度小于1dB;另外还封装C波段5W功率放大器,封装尺寸为8mm×8mm×1.2mm,带内增益大于25dB,反射损耗小于-10dB,饱和输出功率37dBm,效率35%。采用技术的表面贴装放大器性能上能够满足微波通信、雷达应用,可用回流焊安装,适合规模生产。     

一种新型超宽带小型化U型微带滤波器

提出了一种新型超宽带(UWB)小型化微带滤波器。这种结构采用多个短路支节并联于主传输线上,短路支节长度为四分之一波长。采用一种新型等效电路对其进行分析、模拟,其中的主传输线、并联支节线以及T型结、拐角、接地孔等不连续处均等效为相应的电路元件,并结合适当的U型电路变形。通过精确建模、仿真,使这种新型结构的滤波器具有更小的体积和更宽的通带。采用0.762 mm厚RT Duriod 6002板材实际制作一个通带为3～21 GHz的超宽带微带滤波器,尺寸为12 mm×21 mm×0.762 mm。该滤波器不仅体积小,且性能优良,其带内损耗小于2.1 dB,回波损耗优于-8.2 dB。实做通带2.96～21.01 GHz,带宽达150.6%,与仿真结果较为吻合,可以满足工程应用的需要。     

400～520 MHz LTCC多层片状耦合器

介绍了一种400～520MHz耦合度为-20dB的LTCC多层片状耦合器的设计。该耦合器由两个高耦合系数多层电感相互耦合而成,它的应用频率范围是400～520MHz。用标准LTCC工艺实现的耦合器尺寸仅1.6mm×3.2mm×0.76mm,耦合度-20±2dB,隔离度-35dB,反射损耗小于-20dB。     

基于GaN HEMT工艺的高功率宽带6 bit数字移相器

基于GaN HEMT工艺研制了一款8～12.5 GHz宽带6 bit数字移相器.通过采用优化的宽带拓扑和集总元件,以及在片上集成GaN并行驱动器,提高了移相精度,缩小了芯片的尺寸,减少了控制端数量.测试结果表明,在8～12.5 GHz频带内,全部64个移相状态下,插入损耗小于11 dB,输入回波损耗小于-14 dB,输出回波损耗小于-16 dB,移相均方根误差小于1.8°,幅度变化均方根误差小于0.5 dB.在8 GHz频率下,1 dB压缩点输入功率高达33 dBm.芯片尺寸为5.05 mm×2.00 mm×0.08 mm.     

0.13微米CMOS双通道超宽带低噪声放大器设计

本文设计了一款超宽带低噪声放大器,并对设计流程进行分析仿真.该低噪放采用双通道结构,有效的输入阻抗匹配、平稳的增益和低噪声等性能可以同时实现.应用ADS工具TSMC 0.13μm CMOS工艺库的仿真结果表明,其最大功率增益为14.2dB,在8GHz频点的IIP3为-4dBm,输入、输出反射系数分别小于-10.2dB和-10.89dB,噪声指数单调下降到1.46dB,并且总功耗和带内最大增益摆幅较低.     

2dB噪声系数的Ka波段宽带高增益单片低噪声放大器

报道了一种基于商用0.15um赝配高电子迁移率晶体管工艺的单片低噪声放大器,工作频率范围为23~36GHz.它采用自偏置结构.对晶体管栅宽进行了优化设计减小栅极电阻,以得到低的噪声系数.采用吸收回路和加电阻电容网络的直流偏置结构提高电路稳定性,用多谐振点方法和负反馈技术扩展带宽.测试结果表明,其噪声系数低于2.0dB,在31GHz处,噪声系数仅为1.6dB.在整个工作频带范崮内,增益大于26dB,输入回波损耗大于11dB,输出回波损耗大于13dB.36GHz处的ldB压缩点输出功率为14dBm.芯片尺寸为2.4mm×1mm.     

带有ESD保护,900MHz/2.4GHz Dual-Band CMOS LNA的设计

设计了一个可以同时工作在900 MHz和2.4 GHz的双频带(Dual-Band)低噪声放大器(LNA).相对于使用并行(parallel)结构LNA的双频带解决方案,同时工作(concurrent)结构的双频带LNA更能节省面积和减少功耗.此LNA在900MHz和2.4 GHz两频带同时提供窄带增益和良好匹配.该双频带LNA使用TSMC 0.25 μm 1P5M RF CMOS工艺.工作在900MHz时,电压增益、噪声系数(Noise Figure)分别是21 dB、2.9 dB;工作在2.4 GHz时,电压增益、噪声系数分别是25dB、2.8 dB,在电源电压为2.5 V时,该LNA的功耗为12.5mW,面积为1.1mm×0.9 mm.使用新颖的静电防护(ESD)结构使得在外围PAD上的保护二极管面积仅为8 μm×8 μm时,静电防护能力可达2 kV(人体模型)