Un transceptor de 60 GHz full-duplex con cancelación digital de autointerferencia
Autores: Wang, Yisheng; Thangarasu, Bharatha Kumar; Mahalingam, Nagarajan; Ma, Kaixue; Meng, Fanyi; Huang, Yibo; Yeo, Kiat Seng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un transceptor de 60 GHz full-duplex con cancelación digital de autointerferencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diseño
Medición
Transceptor de RF
Full-dúplex
Cancelación de autointerferencia
Duplexión por división de frecuencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el diseño y la medición de un transceptor RF compatible con el estándar IEEE 802.11ad para sistemas de comunicación inalámbrica de 60 GHz. Además del modo de medio dúplex (HD) tradicional, este trabajo admite operaciones de full-duplex (FD) para ofrecer una mejor utilización del canal y tiempos de respuesta más rápidos para el sistema. El aislamiento entre el transmisor y el receptor desde el diseño de la arquitectura hasta la integración del sistema para operaciones FD ha sido completamente considerado. Se implementa una cancelación de autointerferencia digital (DSIC) en MATLAB para verificar el rendimiento FD. La arquitectura superheterodina con una frecuencia intermedia (IF) de 12 GHz está diseñada para suprimir las frecuencias de imagen sin usar filtros adicionales. Un sintetizador de bucle de fase flexible (PLL) proporciona una frecuencia de oscilador local (LO) con una resolución de 2 kHz. Además del modo de duplexión por división de tiempo (TDD) utilizado en el sistema convencional de 60 GHz, un amplificador de ganancia variable digital de banda base de ancho de banda amplio (DVGA) con un ancho de banda de 3 dB de más de 4 GHz también admite operaciones de duplexión por división de frecuencia (FDD). El chip del transceptor se fabrica utilizando el proceso Tower Jazz 0.18 um SiGe BiCMOS. Con una antena integrada, el transceptor cubre los cuatro canales en el estándar 802.11ad, con MCS-12 (7.04 Gbps bajo 1.76 GSym/s y 16-QAM) bajo 1.5 m. En el diseño del sistema propuesto, la supresión de autointerferencia (SI) basada en el frontend de RF desde el transmisor local hasta el LNA del receptor es de alrededor de 54 dB. Para lograr una aplicación FD práctica, la SI se suprime aún más con la ayuda de una compensación de SI digital. El consumo de energía medido para las configuraciones de transmisor y receptor es de 194 mW y 231 mW, respectivamente, en modo HD y 398 mW para el modo de operación FDD o FD.
Descripción
Este documento presenta el diseño y la medición de un transceptor RF compatible con el estándar IEEE 802.11ad para sistemas de comunicación inalámbrica de 60 GHz. Además del modo de medio dúplex (HD) tradicional, este trabajo admite operaciones de full-duplex (FD) para ofrecer una mejor utilización del canal y tiempos de respuesta más rápidos para el sistema. El aislamiento entre el transmisor y el receptor desde el diseño de la arquitectura hasta la integración del sistema para operaciones FD ha sido completamente considerado. Se implementa una cancelación de autointerferencia digital (DSIC) en MATLAB para verificar el rendimiento FD. La arquitectura superheterodina con una frecuencia intermedia (IF) de 12 GHz está diseñada para suprimir las frecuencias de imagen sin usar filtros adicionales. Un sintetizador de bucle de fase flexible (PLL) proporciona una frecuencia de oscilador local (LO) con una resolución de 2 kHz. Además del modo de duplexión por división de tiempo (TDD) utilizado en el sistema convencional de 60 GHz, un amplificador de ganancia variable digital de banda base de ancho de banda amplio (DVGA) con un ancho de banda de 3 dB de más de 4 GHz también admite operaciones de duplexión por división de frecuencia (FDD). El chip del transceptor se fabrica utilizando el proceso Tower Jazz 0.18 um SiGe BiCMOS. Con una antena integrada, el transceptor cubre los cuatro canales en el estándar 802.11ad, con MCS-12 (7.04 Gbps bajo 1.76 GSym/s y 16-QAM) bajo 1.5 m. En el diseño del sistema propuesto, la supresión de autointerferencia (SI) basada en el frontend de RF desde el transmisor local hasta el LNA del receptor es de alrededor de 54 dB. Para lograr una aplicación FD práctica, la SI se suprime aún más con la ayuda de una compensación de SI digital. El consumo de energía medido para las configuraciones de transmisor y receptor es de 194 mW y 231 mW, respectivamente, en modo HD y 398 mW para el modo de operación FDD o FD.