28-GHz transmisor de RF de conversión directa de CMOS con técnicas de calibración de desajuste precisas y de amplio rango
Autores: Lee, Yongho; Kim, Byeonghyeon; Shin, Hyunchol
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
28-GHz transmisor de RF de conversión directa de CMOS con técnicas de calibración de desajuste precisas y de amplio rango
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Ondas milimétricas
Conversión directa
Transmisor de RF
Calibración
Comunicación inalámbrica 5G
CMOS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Un transmisor de radiofrecuencia (RF) de conversión directa de ondas milimétricas requiere una calibración precisa de desajuste en fase de in-/cuadratura (I/Q) y cancelación de desviación de corriente continua para minimizar la relación de rechazo de imagen (IRR) y la transmisión de señal local (LOFT) para garantizar una pureza espectral de salida satisfactoria. Presentamos un transmisor de RF CMOS de 28 GHz con una técnica de calibración mejorada para aplicaciones de comunicación inalámbrica de quinta generación (5G). El transmisor de RF consta de un amplificador de banda base, un mezclador de conversión ascendente en cuadratura, un amplificador de potencia y un generador LO en cuadratura. El desajuste de amplitud I/Q se calibra ajustando los sesgos de puerta de los FET de etapa de conmutación del mezclador, el desajuste de fase I/Q se calibra ajustando las capacitancias de varactor en la carga LC del búfer de LO, y la desviación de corriente continua se cancela ajustando los voltajes de cuerpo de los FET de par diferencial en el amplificador de banda base. La técnica propuesta proporciona una precisión de calibración precisa mediante la generación de voltaje de ajuste de resolución mV a través de convertidores digital-analógico de 6 bits. También cubre un amplio rango de calibración mientras minimiza el impacto en el punto de polarización del circuito y la corriente disipada durante la calibración. Implementado en un proceso CMOS de 65 nm, el circuito integrado del transmisor de RF muestra una potencia de compresión de 1 dB referida a la salida de +6.5 dBm, una potencia de salida saturada de +12.6 dBm y una banda de operación de 27.5-29.3 GHz, demostrando un rendimiento satisfactorio de -55.9 dBc de IRR y -36.8 dBc de LOFT.
Descripción
Un transmisor de radiofrecuencia (RF) de conversión directa de ondas milimétricas requiere una calibración precisa de desajuste en fase de in-/cuadratura (I/Q) y cancelación de desviación de corriente continua para minimizar la relación de rechazo de imagen (IRR) y la transmisión de señal local (LOFT) para garantizar una pureza espectral de salida satisfactoria. Presentamos un transmisor de RF CMOS de 28 GHz con una técnica de calibración mejorada para aplicaciones de comunicación inalámbrica de quinta generación (5G). El transmisor de RF consta de un amplificador de banda base, un mezclador de conversión ascendente en cuadratura, un amplificador de potencia y un generador LO en cuadratura. El desajuste de amplitud I/Q se calibra ajustando los sesgos de puerta de los FET de etapa de conmutación del mezclador, el desajuste de fase I/Q se calibra ajustando las capacitancias de varactor en la carga LC del búfer de LO, y la desviación de corriente continua se cancela ajustando los voltajes de cuerpo de los FET de par diferencial en el amplificador de banda base. La técnica propuesta proporciona una precisión de calibración precisa mediante la generación de voltaje de ajuste de resolución mV a través de convertidores digital-analógico de 6 bits. También cubre un amplio rango de calibración mientras minimiza el impacto en el punto de polarización del circuito y la corriente disipada durante la calibración. Implementado en un proceso CMOS de 65 nm, el circuito integrado del transmisor de RF muestra una potencia de compresión de 1 dB referida a la salida de +6.5 dBm, una potencia de salida saturada de +12.6 dBm y una banda de operación de 27.5-29.3 GHz, demostrando un rendimiento satisfactorio de -55.9 dBc de IRR y -36.8 dBc de LOFT.