عنوان

طراحی یک میکسر پهن باند با گین بالا و نویز پایین برای کاربردهای RF

۴۹۷۱پ

فارسی

طراحی یک میکسر پهن باند با گین بالا و نویز پایین برای کاربردهای RF

[پایان نامه]

مرتضی دادگر

صنعتی سهند

۱۴۰۲

۷۱ص.

مصور، جدول، نمودار

CD

دکتری

مهندسی برق- الکترونیک

۱۴۰۲/۰۳/۰۱

در سیستم‌های ارتباطی بی‌سیم، طراحی و توسعه میکسرها توجه قابل‌توجهی را به خود جلب کرده و میکسرها به بلوک‌های ضروری در این سیستم‌ها تبدیل شده‌اند. افزایش بهره تبدیل و نیز پهنای باند همواره در طراحی میکسر موضوع چالش‌برانگیزی بوده است که طراحان الکترونیک به دنبال راه‌حل‌هایی برای این موضوع بوده‌اند. در این پایان‌نامه، عمدتاً بر روی بهبود بهره میکسر با حفظ پارامتر خطینگی قابل‌قبول تمرکز شده است؛ زیرا بهره تبدیل یکی از مهم‌ترین پارامترها برای میکسرهای تبدیل پایین است. لذا یک میکسر تبدیل پایین اکتیو متوازن مضاعف فاقد سلف پیشنهاد می‌شود که با استفاده از جبران‌سازی با مقاومت منفی بهره تبدیل افزایش یافته و همچنین به دلیل استفاده از سلف فعال مساحت تراشه کاهش پیدا می‌کند. در این پایان‌نامه طراحی و شبیه‌سازی میکسر فعال مبتنی بر سلول گیلبرت در فناوری 13/0 میکرومتر CMOS ارائه شد. با مصرف توان تنها 5/2 میلی وات تحت منبع تغذیه 5/1 ولت و توان سیگنال LO کوچک برابر dBm 13/2، این میکسر در فرکانس 4/2 گیگاهرتز به بهره تبدیل توان 57/27 دسی‌بل و معیار نویز DSB برابر 8/9 دسی‌بل دست می‌یابد. IIP3 و IIP2 این میکسر به ترتیب dBm 88/7- و dBm 22/44 بوده و از ایزولاسیون فوق‌العاده بالایی برخوردار است. میکسر پیشنهادشده در این پایان‌نامه عملکرد کلی بهتری نسبت به میکسرهای فعال CMOS کم توان اخیراً منتشرشده داشته و برای توسعه و طراحی میکسر RF پهن باند بسیار مناسب است.

In wireless communication systems, the design and development of mixers have attracted considerable attention and mixers have become essential blocks in these systems. Increasing the conversion gain as well as the bandwidth has always been a challenging issue in mixer design, and electronic designers have been looking for solutions for this issue. In this thesis, it is mainly focused on improving the mixer gain while maintaining the acceptable linearity parameter; because conversion gain is one of the most important parameters for down conversion mixers. Therefore, an active double-balanced down-conversion mixer without inductor is proposed, which increases the conversion gain by using compensation with negative resistance and also reduces the area of the chip due to the use of active inductor. In this thesis, the design and simulation of active mixer based on Gilbert cell in 0.13 μm CMOS technology was presented. With a power consumption of only 2.5 mW under a power supply of 1.5 V and a small LO signal power equal to 2.13 dBm, this mixer has a power conversion gain of 27.57 dB at a frequency of 2.4 GHz and a DSB noise level of 9.8 dB. IIP3 and IIP2 of this mixer are -7.88 dBm and 44.22 dBm, respectively, and it has extremely high isolation. The proposed mixer in this thesis has a better overall performance than the recently published low-power active CMOS mixers and is very suitable for the development and design of broadband RF mixers.

Design of a wide-band, high gain and low noise Mixer for RF applications

میکسر

بهره تبدیل

ایزولاسیون بالا

بدون سلف

میکسر، بهره تبدیل، ایزولاسیون بالا، بدون سلف، توان پایین

Mixer, conversion gain, high isolation, inductorless, low power

دادگر، مرتضی

نجفی‌اقدم

، اسماعیل

استاد راهنما

صنعتی سهند

ایران

دانشگاه صنعتی سهند

برق، ۱۰۷۵۹، ۱۴۰۲

p

TF

92029

a

Y