LTE/WiMAX片上变压器的分析与设计

针对TSMC 0.13m RF CMOS射频和混合信号工艺器件库中无变压器器件,而变压器器件是设计射频通信电路的关键,该器件的有无直接影响射频通信前端电路性能的优劣. 通过对多种片上变压器的性能研究,设计出应用于LTE/WiMAX的八边形片上变压器,给出了与频率无关的集总元器件等效电路模型及模型参数提取公式,并对新器件进行了流片,测试结果表明在0.1~10GHz频率范围内L、Q参数具有良好的吻合性,且耦合系数K良好,达到设计目的. 该变压器的设计成功将有助于4G通信芯片的开发和应用.     

Ka频段6 W固态集成功放的热分析与设计

热模拟是毫米波中高功率放大器设计中的关键环节之一,可靠的散热结构可确保系统中有源器件工作在额定温度下,而基于有限元方法的数值模拟技术是毫米波功率放大器热分析的重要工具。针对由四块毫米波功率单片合成的Ka频段6 W固态集成功放,采用有限元软件ANSYS建立了其三维热模型,对模型在空气自然对流情况下的温度分布状况进行了模拟和分析,模拟结果与实测值基本吻合,验证了模型的有效性。研究结果对毫米波功率放大器的热设计提供了重要的理论依据。     

基于0.13μm CMOS工艺的功率放大器设计

基于0.13μm CMOS工艺,设计13~15GHz带有分布式有源变压器的集成功率放大器。利用分布式有源变压器功率合成的特点,将其作为负载去匹配功放单元,采用共源共栅级与共源级级联的功放单元结构来提高功放单元的增益和输出功率;采用浮栅结构来减小分布式有源变压器和片上巴伦的插入损耗;功分器采用带栅格参考地的结构提高电路的性能。仿真结果表明,在13~15GHz频段,该功放的饱和输出功率为20dBm,功率附加效率为10%,功率增益为12.5dB,输出功率和功率增益有所提高,减小了插入损耗。     

一种Si CMOS的Ka波段毫米波功率放大器

为了满足毫米波雷达或通信系统对更高发射功率的需求,基于65 nm Bulk Si CMOS工艺制程设计了一款Ka频段功率放大器.该功率放大器工作于30～32 GHz,采用了共源共栅差分对结构的两级放大单元,使用中和电容增强电路的稳定性,并以变压器为基础设计实现了片上无源阻抗匹配网络.经过测试,该功率放大器在工作频段内的...     

三维毫米波通信系统的性能分析

针对基于均匀线阵的毫米波通信系统,建立了三维多输入多输出(MIMO)信道模型,研究了容量与天线间距、载波频率、天线数和收发天线距离的关系。首先,利用信道的正交条件,推导出获得最大系统容量的最优天线间距;然后,分析了天线数的增加以及天线间距偏差所引起的性能变化。仿真结果表明,当收发天线距离在一定范围时毫米波通信系统将获得最大容量,且超过了瑞利信道下传统MIMO系统的容量。     

Ka频段介质稳频振荡器的研制

介绍了毫米波三端器件介质稳频振荡器的研制方法。采用新颖的环路反馈式电路结构,选用了使用方便的HEMT单片电路,利用器件输入/输出间的反馈和介质谐振器的稳频技术。通过对振荡器的相位噪声和输出功率的测试结果表明,这种结构完全可以应用在毫米波波段振荡器的设计中。     

电子科学技术研究院科研情况介绍

电子科学技术研究院现已拥有具备国际先进水平的低温共烧陶瓷(LTCC)技术生产线、微波毫米波组件生产线和整机装配线,产品涉及领域包括LTCC材料与器件技术、铁氧体材料与器件技术、微波毫米波电路与器件、微波毫米波单片集成电路、数字/数模混合集成电路设计、片上系统(SOC)设计、航电系统与技术、机载电子信息系统、     

采用混合MTJ/CMOS和SABL结构的密码算法电路设计

为了在提高轻量级密码算法(Lightweight cipher algorithm, LWCA)电路安全性的同时降低功耗,提出了一种磁隧道结(Magnetic tunnel junction, MTJ)/CMOS混合结构查找表(Look up table, LUT)电路,该结构通过与感测放大器逻辑(Sense amplifier based logic, SABL)元件配合可以实现完整的PRESENT-80加密算法电路。设计将MTJ器件引入防护电路设计中,进而提出了一种基于混合MTJ/CMOS结构的双轨查找表(Look-up table, LUT)电路结构。首先,基于40 nm CMOS工艺库和MTJ器件仿真模型,使用新提出的双轨查找表结构设计了加密算法电路工作过程中所需要的关键S-box电路并通过了仿真验证。然后,利用该电路和敏感放大器逻辑元件电路结构组合设计了PRESENT-80密码算法的完整电路。最后对所设计的电路模型进行了相关性功耗分析攻击(CPA)攻击,同时为了方便进行对比研究,还对使用传统CMOS单轨和SABL双轨结构实现的PRESENT-80加密算法电路模型进行了相同条件...     

天线一体型60GHz频带LTCC发送模块

NTT未来网络研究所以LTCC（低温烧结陶瓷）模块形式制作出了用于发送毫米波段60GHz频带SoP（系统级封装）的产品。其特点是将天线嵌入到LTCC底板中，除了能够减少元件数量和实现小型化设计外，还可降低天线与收发电路之间的布线损耗。     

有源集成天线的时域有限差分法分析

将有源器件Gunn管的非线性集中模型直接编入时域有限差分算法，分析了有源天线的时域瞬态响应，计算结果基本上和实验结果吻合，为有源天线的分析设计提供了一条新的途径。     

CMOS图像传感器的性能及应用发展

首先介绍了CMOS传感器的发展状况、其芯片的总体结构、象元电路及其工作原理，分析了有源象素图像传感器优于CCD技术的特点，主要有制造简单、节省电源、价格便宜和小体积等。介绍了CMOS传感器的应用新技术，详细阐述了C3D技术和Aramis技术对CMOS传感器性能的改善，并介绍了CMOS传感器在国内外的应用研发。最后说明了CMOS传感器超越CCD传感器的美好发展前景。     

基于六边形AMC结构的60 GHz片上天线的设计

介绍一种基于六边形人工磁导体结构采用标准CMOS工艺的60 GHz片上天线的设计。标准CMOS工艺以金属硅为衬底,但衬底硅的低电阻率(10Ω·cm)和低的电子迁移率特性对天线辐射有较大影响。AMC结构通过合理的设计具有类似于理想磁壁的同相位反射特性。通过在天线与硅衬底之间周期加载AMC结构,可以有效地提高天线的增益、辐射效率等。重点讨论了采用人工磁导体结构的天线优化设计,并基于三维电磁仿真软件Ansoft HFSS仿真比较了不同排列的人工磁导体结构对天线性能的影响。     

Ultra-Low Power Small Size 5.8.GHz RF Transceiver Design for WiMAX/4G Applications

A state of the art ultra-low power small sized transceiver design has been proposed. This device consists of four blocks, including a frequency synthesizer (FS), a crystal oscillator (XO), transmitter and receiver attached with an antenna. It has been seen that wireless information technology and systems have played a vital role in the transformation of society in different aspects of life. Mobile wireless communications including WiMAX/4G have attracted researchers and developers. WiMAX/4G applications need a transceiver that can be used in the worst channel conditions, but with low power consumption and low input voltage at the 5.8 GHz frequency. The proposed transceiver operates on 1.2 V. The operating frequency, noise figure (NF) and receiver gain are 5.8 GHz, 4.0 dB and 90 dB respectively. It is a highly compatible transceiver with all the 4 G technologies. Implementation details and results have revealed that the proposed transceiver is much more efficient than the previously proposed transceivers in literature.     

毫米波高增益大功率收发组件研制

提出了一种可用于雷达的毫米波收发组件的实现方案。组件包括两个几乎完全相同的接收通道和一个发射通道,接收通道采用两次混频将毫米波信号变为50 MHz中频,而发射通道则采用两次上变频将50 MHz信号变为毫米波频段的信号发射出去。该文分析了收发组件的设计原理,讨论了组件方案选择,并给出了测试结果。收发组件的各项技术指标基本达到设计要求:在10 MHz的工作带宽内,连续波发射功率达1 W,接收机噪声系数小于4.5 dB,接收通道的净增益超过100 dB。     

A 2Mbps Human Body Communication Transceiver Based on Body Antenna Effect

This paper presents a human body communication (HBC) transceiver for wireless body network applications. The transceiver employs on frequency shift keying (FSK) modulation and operates in 40 MHz–60 MHz which is the resonant frequency of the human body as an antenna. It achieves high performance and stability through establish passive microstrip line and via models and active device-models. The proposed transceiver is designed and fabricated by FR4 printed circuit board (PCB) process, the transceiver has the ability of configurable data rate up to 2 Mbps and it achieves –86 dBm receiving sensitivity at 2 Mbps data rate. Meanwhile, the transceiver output power dynamics range is 34 dB. Furthermore, with a visual interaction interface, the transceiver can be agility use in a variety of scenarios. Its measurements are verified on human body. The result shows that the transceiver has ability to send data from person to person by relying on human body antenna radiation. The transceiver shows great prospect in wireless body area networks (WBAN) for telemedicine and emergency communication.     

基于TMS320VC5402的RS_485通信设计

完成了基于TMS320VC5402 DSP的R5_485通信的硬件设计和软件编程.基于美国TI公司TMS320VC5402 DSP芯片的多通道缓冲口(McBSP)进行适当的硬件扩展,以SPI方式直接和MAXIM公司的MAX3100通用异步串行收发器接口,然后经Linear Technology公司的LTC 1480超低...     

CAN总线接口电路设计

CAN总线接口电路由微处理器、CAN控制器、CAN总线收发器组成,本文介绍了CAN控制器、CAN收发器的功能以及CAN总线接口的硬件电路和软件设计.     

Noise analysis and characterization of a full differential CMOS interface circuit for capacitive closed-loop micro-accelerometer

To achieve a high precision capacitive closed-loop micro-accelerometer,a full differential CMOS based on switched-capacitor circuit was presented in this paper as the sensor interface circuit.This circuit consists of a balance-bridge module,a charge sensitive amplifier,a correlated-double-sampling module,and a logic timing control module.A special two-path feedback circuit configuration was given to improve the system linearity.The quantitative analysis of error voltage and noise shows that there is tradeoff around circuit's noise,speed and accuracy.A detailed design method was given for this tradeoff.The noise performance optimized circuit has a noise root spectral density of 1.0 μV/Hz,equivalent to rms noise root spectral density of 1.63 μg/Hz.Therefore,the sensor's Brown noise becomes the main noise source in this design.This circuit is designed with 0.5 μm n-well CMOS process.Under a ±5 V supply,the Hspice simulation shows that the system sensitivity achieves 0.616 V/g,the system offset is as low as 1.456 mV,the non-linearity is below 0.03%,and the system linear range achieves ±5 g.     

电话远程测控系统的设计

根据电话远程测控的特点与实际意义,设计了一种基于AT89S52的多路电话远程测控装置。分析讨论了系统的整体结构和设计过程,给出了硬件电路图和系统的软件框图,并指出了电话远程测控装置良好的应用前景。多路电话远程测控装置中的电路完全通过运行调试。