Darbe tabanlı radyo ultra genişbant verici-alıcı tasarımı

Bu tez, işlem varyasyonlarına karşı dirençli olan, sayısal olarak yapılandırılabilir, anahtarlanabilir osilatör tabanlı bir darbe tabanlı radyo ultra-geniş bant (UGB) verici sunmaktadır. Çıkış dalga formunun dar bant genişliği ve çıkış darbe enerji değerlerinin hedeflenen seviyelerde olması için yapılandırılabilir darbe genişliği ve darbe pozisyonu özelliklerine sahiptir. Mimari, özel tasarlanmış bir entegre balun ile 2.4 GHz merkez frekansında bir çapraz bağlı LC gerilim kontrollü osilatöre dayanmaktadır. Toplam 0.35 mm2 alan kaplayan darbe tabanlı UGB verici, United Microelectronics Corporation (UMC) 180 nm karışık modlu/radyo frekansı (MM/RF) CMOS işleminde üretilmiştir. Üretilen verici devresinin ölçülen çıkış voltaj salınımı, 200 Mb/s veri hızı için 50-Ω anten ̈ yükünde 0.812 Volt'tur. Üretilen verici, sırasıyla %4.16, %5.76 ve %4.05 verimlilik ̈ değerleri ile 50 Ω, 75 Ω ve 100 Ω yükleri sürme kapasitesine sahiptir. Literatürdeki diğer çalışmalarla karşılaştırıldığında, bu tasarım düşük güç tüketimini korurken daha yüksek bir veri hızında daha yüksek bir çıkış darbe enerjisi elde eder ve bu nedenle yüksek verimliliği sağlar. Darbe tabanlı UGB alıcı tarafı için RF ön uçta indüktif kaynak bozmalı ortak kaynak kaskodu tasarlanmıştır. Değişken kazançlı amplifikat ̈or ve karıştırıcı bloklar ise koheran ve koheran olmayan alıcı mimarilerinde potansiyel gelecekteki uygulamalar için tasarlanmıştır. Üretilen bileşenler, düşük gürültülü kuvvetlendiricinin çıkışında yer ̈ alan kaynak takipçi tampon aşaması ile birlikte kaskod ortak kaynak düşük gürültülü amplifikatörden oluşan bir darbe tabanlı UGB alıcı ön ucunu içermektedir. Alıcı toplam 1.47 mm2 alan kaplamakta ve üretilen verici tarafından iletilen UGB sinyali, çip test prosedürü sırasında alıcı tarafında başarıyla ölçülmüştür.