CMOS 0.18 μm 공정을 이용한 DS-CDMA 방식의 광대역 RF 송신부 MMIC설계

Abstract

3 ~ 5 GHz 대역의 DS-CDMA 방식을 위한 초광대역 RF 송신기를 제안하였다. 초광대역 특성을 나타내는 것으로 세가지가 있다. 먼저 광대역 이득 평탄도와 선형성 그리고 LO 누설 전력의 크기가 억제되어야 하는 것이다. 이득 평탄도를 증가시키기 위해서 shunt-peaking 방법을 사용하였다. CDMA 송신기 설계에 있어 중요한 선형성을 증가시키기 위해서 선형 트랜스컨덕턴스 단을 사용하여 주파수 변환기의 입력 트랜스컨덕턴스 단을 구성하였다. 추가적인 발룬의 사용을 피하기 위해 차동 대 단일 신호 변환기가 집적된 초광대역 구동 증폭기를 제시하였고 이 구동 증폭기는 cascode 구조에 RC 피드백를 가지는 구조이다. 그리고 차동 회로에서, mismatch에 의한 dc-offset에 의해 LO 누설 전력이 발생하는데, 이러한 LO 누설 전력을 줄이기 위해 추가적인 dc 피드백 루프를 사용하는 방법을 제안하였다. 이 송신기 구조는 3 ~ 5 GHz에 대해 ±0.8 dB의 이득 평탄도를 가지며 출력 P1dB는 -3 dBm 이상, 출력 IP3는 약 9.8 dBm이상을 가진다. LO-to-RF isolation은 약 36dB 이다. 송신출력은 약 -0.7 dBm이고 1.8 V 전원전압에 28 mA의 전류를 소모한다. 0.18 um CMOS 공정을 사용하여 설계하였다.