學位論文
Permanent URI for this collectionhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/73890
Browse
5 results
Search Results
Item X波段低雜訊放大器與K/Ka波段功率放大器之設計(2024) 顏辰洋; Chen-Yang, YenItem 應用於5G行動通訊之28GHz與38GHz相移器設計(2019) 林于惠; Lin, Yu-Hui本論文實現兩顆應用於Ka頻段的五位元相移器設計，第一顆相移器採用標準0.18-μm 1P6M互補式金屬氧化物半導體製程來實現，整體晶片面積(包含PAD)為0.94 mm × 0.57 mm，操作頻率在27 GHz至29 GHz，180°相移器使用相位可反向衰減器(PIVA)架構，90°相移器使用反射式相移器(RTPS)架構，剩餘位元皆為開關式相移器(STPS)架構。整體輸入反射係數小於 -14.13 dB、輸出反射係數小於 -5.35 dB，中心頻28GHz時，RMS振幅誤差為0.15 dB、RMS相位誤差為3.77°、直流功率消耗為0 mW。 第二顆相移器採用標準65-nm 1P9M互補式金屬氧化物半導體製程來實現，整體晶片面積(包含PAD)為0.67 mm × 0.49 mm，操作頻率為36 GHz至40 GHz，架構與第一顆同，180°相移器使用相位可反向衰減器架構，90°相移器使用反射式相移器架構，剩餘位元皆為開關式相移器架構。整體輸入反射係數小於 -13.03 dB、輸出反射係數小於 -8.09 dB，中心頻38GHz時，RMS振幅誤差為0.82 dB、RMS相位誤差為0.83°、直流功率消耗為0 mW。Item 應用於第五代行動通訊之28 GHz與38 GHz之功率放大器研究(2017) 林煜哲; Lin, Yu-Zhe第一個電路為利用變壓器功率合成技術之Ka頻帶之功率放大器，使用半圈之變壓器實現功率結合與阻抗轉換以達到節省晶片面積，在量測頻率28 GHz時，增益為10.13 dB，飽和輸出功率為21.69 dBm，OP1dB為16.48 dBm，最大功率附加效率Peak PAE為19.36 %，整體晶片佈局面積為0.29 mm2。 第二個電路為變壓器電流合成技術之Ka頻帶功率放大器，為了提升功率放大器的增益，採用二級功率放大器進行設計，再使用變壓器電流合成技術提升輸出功率，量測結果在28 GHz時增益為14.07 dB，飽和輸出功率為23.9 dBm，OP1dB為19.07 dBm，最高功率附加效率為13 %，晶片佈局面積為0.9 mm2。 第三個電路為利用直接並聯功率合成瓦級功率輸出之Ka頻帶功率放大器，為了達到高增益，透過三級放大器進行設計，並使用直接並聯功率合成提升輸出功率，量測結果在38GHz時增益為19.6 dB，飽和輸出功率為28.4 dBm，OP1dB為27.6 dBm，最高功率附加效率為22.92 %，整體晶片佈局面積為5.22 mm2。Item 應用於第五代行動通訊之28 GHz相移器與升頻混頻器研究(2017) 林武璇; Lin, Wu-Hsuan本論文主要研究領域為相移器與升頻混頻器。近年來高速通訊蓬勃發展，從過去的語音傳輸，發展至現今影片與龐大資料的傳輸需要更高無線通訊的頻段，以滿足大量的資料傳輸需求，第五代行動通訊為近日研究主流，28 GHz為可能之發展頻段，故本文所設計之電路將以此頻段作為研究重點。 本論文前半段介紹各類相移器，並且針對開關式相移器進行分析，接著說明兩顆五位元開關式相移器之設計與實現。第一顆相移器，其中四個位元採用T橋式相移器，採用高通與低通電路的組合。經過重新設計後的版本，操作頻率為26 GHz至31 GHz時相位誤差均方根小於4.39°以及振幅誤差均方根值小於0.79 dB，在中心頻率28 GHz時，擁有2.72°相位誤差均方根值以及0.61 dB振幅誤差均方根值。 第二顆晶片也是五位元開關式相移器。為了達到增加頻寬的目的，相較於第一版本的90°相移器採用T橋式架構，此電路採用反射式相移器架構，其餘四個位元和第一顆相移器架構相同。操作頻率為26 GHz至31 GHz時相位誤差均方根小於4.06°以及振幅誤差均方根值小於0.88 dB，在中心頻率28 GHz時，擁有2.56°相位誤差均方根值以及0.83 dB的振幅誤差均方根值。 本論文後半段介紹第三個電路，也是最後一顆晶片，升頻混頻器，此電路採用被動式架構以及次諧波混頻架構，以達到高頻寬、低功耗以及高隔離度。中心頻率28 GHz，且LO驅動功率為2.5 dBm時，在24 GHz至38 GHz擁有 dB的轉換增益以及小於70 dB的2LO to RF的隔離度，在LO驅動功率為9 dBm，RF頻率為28 GHz下擁有-21.2 dBm的轉換增益。Item Ka頻帶升頻混頻器與I/Q調變器設計與實現(2016) 黃絹容; Huang, Chuan-Jung對於射頻收發器系統來說，混頻器與調變器扮演著相當重要的角色，為了達到混頻與高隔離度，現今，混頻器與調變器的設計以砷化鎵製程(GaAs process)為主。隨著CMOS的進步，近年來射頻電路大部份已經成功整合至CMOS 製程當中，且CMOS具有低功率消耗、低成本、高整合度的優勢，因此本論文將設計及實現Ka頻帶升頻混頻器、次諧波混頻器、I/Q調變器。 本論文將介紹第一個電路為Ka頻帶升頻混頻器，藉由電晶體偏壓操作在弱反轉區而達到低功率消耗與低LO驅動功率且有不錯的轉換增益。在IF端加入緩衝放大器(Buffer Amplifier)以提高功率增益。在LO驅動功率為0 dBm時，量測結果之頻帶為15-34 GHz、轉換增益為 1.5±2.5 dB、整體功率消耗約為2.5 mW，LO-IF與LO-RF的隔離度大於45 dB，晶片佈局面積為0.31 mm^2。 然而Ka頻帶升頻混頻器在LO頻率下的功率與低邊頻帶、高邊頻帶的訊號較相近，為了改善這個問題，因此將升頻混頻器延伸至次諧波混頻器降低LO端頻率，也可以降低鎖相迴路與壓控震盪器的設計難度。而第二個介紹的電路次諧波混頻器其2LO-IF與2LO-RF的隔離度大於58 dBm、LO-IF與LO-RF的隔離度大於51 dB，晶片面積為0.6156 mm^2。 為了提高系統的靈敏度，而設計第三個電路為應用於Ka頻帶的正交調變器。藉由輸入訊號分成I路徑、Q路徑兩個路徑，消除輸出高邊頻帶或低邊訊號其中一邊訊號來提高系統的靈敏度與整個系統的線性度。此電路最大特色為擁有較寬頻的鏡像拒斥比，其晶片面積為0.825 mm^2。