一种地端关断差分驱动CMOS射频整流器

采用SMIC 180 nm工艺,设计了一种地端关断差分驱动CMOS射频整流器。通过切断能量传输路径,解决了传统可关断差分驱动CMOS射频整流器因短路电流较高导致关断功耗(POFF)较大的问题。搭建可重构3阶整流电路,验证该射频整流器的功能。仿真结果表明,相对于传统可关断差分驱动CMOS射频整流器,当输入电压VIN幅值为1 V、负载电阻RL为10 kΩ时,在零电压关断的情况下,该整流器的POFF下降了15.2 dBm @953 MHz;在负电压关断情况下,POFF下降了24.5 dBm @953 MHz。该整流器满足射频能量收集系统中整流器低功耗待机的要求。     

一种低关断功耗的地端关断整流器

基于TSMC 180 nm CMOS工艺,设计了一种采用负压关断的地端关断整流器。将关断时的控制电平从0降到负值,降低了使能管的亚阈值电流。将使能管的工作状态从亚阈值区变为截止区,进一步降低了关断功耗。仿真结果表明,当整流器使能时,该负压地端关断整流器的导通性能与传统地端关断整流器几乎相当。当整流器关断且输入电压幅值为1 V时,关断功耗为-24.0 dBm @953 MHz,与传统地端关断整流器相比,下降了7.5 dBm;与传统短路关断整流器相比,降低了23 dBm,功率转换效率提高了1.9 %。该地端关断整流器能满足射频能量收集系统中整流器低功耗待机的要求。     

0.18 μm射频SOI LDMOS功率器件的研究

在提出0.18μm射频SOI LDMOS功率器件研究方法的基础上,对工艺进行了设计,并制备了栅宽为1 200μm,栅长为0.7μm,漏的注入区与栅的距离为1.5μm的0.18μm射频SOILDMOS功率器件。对器件进行了测试和模拟,在工作频率为3 GHz,直流偏置电压VDS为3 V,VGS为1.5 V,输入功率Pin为5 dBm时,Pout、增益和PAE分别为15 dBm1、0 dB和35%。     

应用于无线传感器网络的功率放大器的设计

给出一种基于TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺,应用于无线传感器网络的2.4 GHz 功率放大器的设计.该功率放大 器工作频率范围为2.4 GHz～2.4835 GHz,采用全差分AB类共源共栅电路结构,使用功率控制技术以节省功耗,当输入信号 功率-12.5 dBm时,输出功率在-10.4 dBm至5.69 ...     

一种低功耗射频能量采集系统的仿真与分析

针对传统射频能量采集系统中RF-DC转换效率偏低的问题，文中设计了一种在入射功率为5～10 dBm范围内转换效率整体大于50%的低功耗射频能量采集系统。该方法在单阶Villard整流倍压电路结构的基础上将倍压阶数增加到七阶，有效提高了系统的输出电压和输出功率，从而提升了系统的转换效率。通过ADS射频软件对系统进行了总体设计与仿真，当回波损耗S₁₁参数满足设计要求后，将电路导入Altuim Designer中进行实物制作，在不同入射功率下测量系统负载电阻的输出电压，并计算得到对应功率下的整流转换效率。仿真结果与实验数据表明，系统在入射功率为5～10 dBm的范围内，整体整流转换效率可达50%以上，在10 dBm处得到最大转换效率为54.1%。与相同频点的射频能量采集系统相比，在设有同级别负载电阻和输入功率的条件下，文中所设计系统具有更高的输出电压，提升了RF-DC的转换效率。     

一种新型的高效率RF-DC整流器设计

设计了一款能产生高输出电压的新型交叉耦合RF-DC整流器。为了最大化输出电压,该整流器在每个充电路径中仅经过一个MOS开关管,降低了串联损耗。采用SMIC 0.18 μm双阱CMOS工艺仿真模型模拟,在输入射频功率-13.52 dBm时,输出电压为1.66 V,转换效率达62%。     

应用于IEEE 802.11b无线局域网系统的2.4GHzCMOS单片收发机射频前端

实现了一个应用于IEEE 802.11b无线局域网系统的2.4GHz CMOS单片收发机射频前端,它的接收机和发射机都采用了性能优良的超外差结构.该射频前端由五个模块组成:低噪声放大器、下变频器、上变频器、末前级和LO缓冲器.除了下变频器的输出采用了开漏级输出外,各模块的输入、输出端都在片匹配到50Ω.该射频前端已经采用0.18μm CMOS工艺实现.当低噪声放大器和下变频器直接级联时,测量到的噪声系数约为5.2dB,功率增益为12.5dB,输入1dB压缩点约为-18dBm,输入三阶交调点约为-7dBm.当上变频器和末前级直接级联时,测量到的噪声系数约为12.4dB,功率增益约为23.8dB,输出1dB压缩点约为1.5dBm,输出三阶交调点约为16dBm.接收机射频前端和发射机射频前端都采用1.8V电源,消耗的电流分别为13.6和27.6mA.     

CMOS超高频整流器

提出了一个适用于无源UHF RFID标签芯片的全CMOS整流器.整流器包括射频-直流转换电路、偏置电路、直流-直流转换电路和振荡器电路.整流器的工作频率范围是860～960 MHz.基于0.18μm,1p6m的标准数字CMOS工艺,设计并实现了无源UHF RFID标签芯片的整流器.该设计采用开关电容电路技术动态地消除了CMOS管开启电压的问题,在标准数字CMOS工艺下实现了高效率的超高频整流器.整流器的面积为180μm×140μm.当输入900MHz,-16dBm的射频信号时,整流器的输出电压为1.2V,启动时间为980μs.     

CMOS超高频整流器

提出了一个适用于无源UHF RFID标签芯片的全CMOS整流器.整流器包括射频-直流转换电路、偏置电路、直流-直流转换电路和振荡器电路.整流器的工作频率范围是860～960 MHz.基于0.18μm,1p6m的标准数字CMOS工艺,设计并实现了无源UHF RFID标签芯片的整流器.该设计采用开关电容电路技术动态地消除了CMOS管开启电压的问题,在标准数字CMOS工艺下实现了高效率的超高频整流器.整流器的面积为180μm×140μm.当输入900MHz,-16dBm的射频信号时,整流器的输出电压为1.2V,启动时间为980μs.     

3 GHz射频功率计的设计和实现

在无线通信领域,对射频信号的功率进行精确测量已经成为无线通信测量中重要的一环,文中介绍了一种实现了-30 dBm~ 20 dBm的3 GHz射频信号的常用功率检测的方法。射频信号经功率传感器耦合探头,然后经过信号调理、低噪声放大滤波后变成直流信号,用12位串行A/D转换器AD7895对其进行A/D转换,用AVR单片机进行控制和数字滤波处理,以增强抗干扰功能。该功率计全自动量程切换,测量范围-30 dBm~ 20 dBm,分辨率0.1 dBm,测量误差±0.5%,且便于用户交互,还能通过RS-232与计算机通信,具有按键和LCD显示功能。