듀플렉서를 통합한 65-nm CMOS 저잡음 증폭기 (Low Noise Amplifier with a Merged Duplexer)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 31권 / 6호 / 563 ~ 566페이지
· 저자명 : 임정택, 최한웅, 주태환, 김철영

초록

본 논문은 듀플렉서를 통합한 저잡음 증폭기 설계에 관한 내용이다. EBD(electrical balance duplexer)와 저잡음 증폭기의 입력 매칭 네트워크를 통합하여 수신단의 입력 손실을 최소화 하였으며, EBD와 저잡음 증폭기의 입력 매칭 네트워크를 통합하였기 때문에 차동구조로 설계되었다. 저잡음 증폭기의 첫 단은 잡음 특성을 고려하여 common-source 구조로설계하였으며, 출력 발룬에서 발생하는 임피던스 부정합과 위상 부정합의 영향을 최소화하기 위하여 두 번째 단은cascode 구조로 설계하였다. 또한 interstage 매칭 네트워크도 부정합을 고려하여, lumped 소자를 이용하여 대칭으로 설계하였다. 듀플렉서를 통합한 저잡음 증폭기는 크기가 0.85⨯0.33 mm2이며, 설계 결과 14.3～15.9 GHz 대역에 대해 반사손실는 8.7 dB 이상, 송신 경로의 손실은 4.3 dB 이하, 수신 경로의 이득은 18.04 dB 이상, 수신경로의 잡음지수는 5.21 ～5.23 dB이며, 송신포트와 수신포트 사이의 격리도는 39.3 dB 이상이다.

영어초록

In this paper, we present a low noise amplifier with a merged duplexer. The input matching network of the electrical balance duplexer(EBD) and the low-noise amplifier were integrated to minimize input insertion loss in the RX path. The low noise amplifier was designed with a differential structure because its input matching network was integrated with the EBD. The first stage of the low-noise amplifier was designed with a common-source structure while considering noise characteristics. The second stage of the low-noise amplifier was designed with a cascode structure to minimize the effects of impedance mismatch and phase mismatch on the output balun. In addition, the interstage matching network was designed symmetrically using lumped elements while considering the mismatch. The low noise amplifier with a merged duplexer had a gain of over 18.04 dB at the RX path, a return loss of over 8.7 dB, an insertion loss of 4.3 dB at the TX path, a noise figure of 5.21 to 5.23 dB at the RX path in the frequency range of 14.3 to 15.9 GHz, and its chip size was 0.85⨯0.33 mm2.

참고자료

· 없음