A 2.4GHz multi-channel OOK receiver adopting receiver-based FLL

Abstract

본 논문에서는 무선 센서 네트워크용 초저전력 2.4GHz OOK 수신기를 65nm CMOS 공정을 사용하여 구현하였다. 제안된 수신기는 전력을 많이 소모하는 국부발진회로 및 위상동기루프의 전력소모를 줄이는 것에 특히 초점을 맞추었다. OOK modulation을 사용함으로써 요구되어지는 적당한 수준의 국부 발진 주파수 안정도를 바탕으로 수신기의 일부를 주파수 분주기로서 사용하는 수신기 기반의 주파수 동기 루프를 제안하였다. 또한, RF I/Q 발생기의 적용과 on-chip 인덕터 대신 external 인덕터를 사용하여 국부발진회로를 초저전력으로 구현하였다. 이와 더불어 새롭게 제안 및 설계된 초저전력 LNA, hybrid complex filter, quadrature summation envelope detector가 수신기에 적용되어 수신기의 감도를 저하시키지 않고 전력소모를 줄이는 것이 가능하였다. 결과적으로, 본 논문에서 제안된 초저전력 수신기는 총 227uW를 소모하며, 1Mb/s의 데이터 전송속도에서 -83dBm의 수신감도 성능, 10MHz offset 의 CW (continuous wave) 혹은 OOK 간섭신호에 대해 각각 -30.5dB와 -22.5dB의 신호 대 간섭신호 비 성능 (signal-to-interferer ration, SIR)을 보여줌으로써 극소전력만을 사용하여 다채널 수신기로서의 동작이 가능함을 제시하였다.