學位論文

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    應用於5G行動通訊之毫米波可變增益放大器設計
    (2022) 陳易廷; Chen, Yi-Ting
    行動通訊系統的需求日益增加，毫米波的研究發展逐漸被重視，其中更高速的傳輸速率、更寬的頻寬以及低延遲的優點，使其更受到矚目。本論文設計兩顆應用於毫米波頻段的電路，第一個電路為28 GHz可變增益放大器，設計一傳統收發機中的可變增益放大器，使用一級 電流控制架構搭配基極偏壓技術，以達成高可變增益範圍的電路，此顆電路在28 GHz時增益S21約為20.76 dB，可變增益範圍約9.25 dB， OP1dB約為0.425 dBm，整體功率約為20.4 mW。整體晶片佈局面積為420 μm × 630 μm。第二顆電路將應用相位陣列天線中，有別於第一顆放大器，此電路更要求相位差，使用一級電流控制架構搭配基極偏壓技術，以達成高可變增益範圍的電路，在可變增益範圍維持的情況使用共振腔及相位反轉技術達到低相位變化，此外第二顆電路涵蓋大部分毫米波頻段，在這顆電路中，成功地實現 27GHz ～ 43 GHz 增益大於15 可變增益範圍大於 8 且相位差低於 5 度的要求。
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    38 GHz 單邊帶混頻器與可變增益放大器設計
    (2021) 鄭伊佐; Cheng, Yi-Tso
    隨著5G行動通訊發展，在相位陣列架構的射頻收發器中，混頻器與可變增益放大器為重要元件。而CMOS具有高整合度、低功率消耗、及低成本的優勢，因此本論文使用標準 65nm CMOS 1P9M製程，實現38 GHz單邊帶混頻器與可變增益放大器。第一個電路為38 GHz單邊帶混頻器，藉由準確的饋入兩顆混頻器正交訊號，將兩個相差180°的輸出訊號合成後，達到寬頻鏡像抑制之功能。當電晶體偏壓為0.4 V，頻帶為31 ~ 40 GHz，增益範圍為-19.8 ± 0.5 dB，鏡像抑制在40 dB的範圍為35~ 40 GHz，整體晶片佈局面積為0.72 mm × 0.8 mm。第二個電路為38 GHz低相位變化之可變增益放大器，採用兩級的電流控制架構，透過數位控制與相位補償技術來維持低相位變化，並加入基極偏壓來提升可變增益範圍。當供應電壓Vdd為1.2 V，在38 GHz有最高增益14.84 dB，可變增益範圍則有14.76 dB，相位誤差為4.62°，整體功率消耗約為20.4 mW，整體晶片佈局面積為0.46 mm × 0.68 mm。