Bidirectional common-path for 8-to-24 GHz low noise sige BiCMOS T/R module core-chip

Bu doktora tezi 8-24 GHz arasında çalışan düşük gürültülü SiGe BiCMOS Verici/Alıcı (V/A) modülü çekirdek çipinin iki yönlü ortak hat kullanımıyla küçük alanda gerçeklenmesine dayanmaktadır. Yeni nesil faz dizili sistemleri çok amaçlı entegre devreler elde etme amacıyla çok fonksiyonluluk ve farklı bantlarda çalışmaya uyumluluk aramaktadır. Geniş bant aralığı, elektronik harp gibi birçok farklı uygulamada daha ucuz ve hafif çözümler önerebildiği için, aranan bir özelliktir. III-V temelli teknolojiler istenilen özellikleri sağlayabilse de maliyetleri yüksek, alanları da büyüktür. Silikon temelli teknolojiler yüksek entegrasyon becerisini düşük maliyetle gösterebilmesinin yanı sıra, istenilen bant aralığını yakalayabilmek için performansından feragat etmektedir. Bu doktora tezi belirtilen kapsamlarda sistem ve devre seviyesi çözümler içermektedir. Gerçeklenen geniş bantlı çekirdek çipi, iki-yönlü ortak hat kullanarak bant aralığını limitini aşmıştır. İki-yönlü sinyal akışı alıcı/vericinin bant genişliğini, gürültüsünü, kazancını ve alanını, tek-yönlü ortak hattındaki tekrarlı alt blok kullanımını engelleyerek, iyileştirmektedir. Belirtilen yaklaşım hedeflenen bant aralığı ve küçük alana, diğer özelliklerinden feragat etmeden başarabilmiştir. Gerçeklenen çekirdek çipi, alıcı/verici hatları için sırasıyla 31.5 dB ve 32 dB'lik bant ortası kazanca, +2.1 dB/GHz'lik pozitif eğimle erişmiştir. 4-bitlik çözünürlüğe sahip çipin RMS faz/genlik hatası sırasıyla 5.60 ve 0.8 dB'dir. 5.5 mm2'lik alanda 112 mW güç tüketen çipin alıcı gürültü faktörü bant boyunca 5 dB'den düşüktür. Gösterilen sonuçlar, tercih edilen mimarinin üstünlüğünü onaylamakta olup, III-V benzerlerinin yerini alabileceğini doğrulamaktadır.