Laajakaistaisen RF-etupään suunnittelu kognitiiviseen radiovastaanottimeen
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2010
Department
Major/Subject
Piiritekniikka
Mcode
S-87
Degree programme
Language
fi
Pages
63
Series
Abstract
Tämän diplomityön tavoitteena oli toteuttaa laajakaistainen RF-etupää kognitiivisen radion spektrisensoriin. Suunnittelussa keskityttiin erityisesti hyvän lineaarisuuden saavuttamiseen, koska vastaanottimen tulee kyetä sietämään suuria häiriösignaaleita ilman, että signaalin vastaanotto häiriintyy. Tavoitteen saavuttamiseksi työssä tutkittiin olemassa olevia tekniikoita, joilla voidaan parantaa RF-etupään lineaarisuutta sekä tarkasteltiin niiden soveltuvuutta kognitiiviseen radiovastaanottimeen. Suurin haaste laajakaistaisen RF-etupään toteutuksessa on hyvän lineaarisuuden, alhaisen kohinaluvun ja riittävän vahvistuksen saavuttaminen alhaisella tehonkulutuksella. Niiden saavuttamiseksi työssä tutkittiin kohinaa kumoavia ja lineaarisuutta parantavia vahvistinrakenteita. Lisäksi sekoittimen valintaa ja vastaanottimen muiden lohkojen suunnittelua hyödynnettiin koko vastaanottimella saavutettavan lineaarisuuden parantamiseen. Laajakaistaisen RF-etupään lisäksi toteutettiin kantataajuuspuskuri. Kognitiivisen radion spektrisensoriin toteutettu radiovastaanotin kattaa LTE-taajuuskaistan 0,7 - 2,6 GHz ja saavuttaa 2 dBm lineaarisuuden, joka on kognitiivisen radion spektrisensorin häiriösignaalien asettamaa lineaarisuusvaatimusta suurempi. Vastaanottimen kohinaluku on 10 dB ja keskimääräinen vahvistus 32 dB. Piirin pinta-ala on 0,8 mm2.The purpose of this Master's Thesis was to implement a broadband RF-frontend for a cognitive radio spectrum sensor. The main focus in the designing was to achieve high linearity. Broadband receiver has to be able to withstand large interference signals so that signal reception won't be disturbed. Therefore, several linearity improvement techniques for RF-frontends were researched and their compatibility for a cognitive radio were compared. The main challenge in the design of a broadband RF-frontend is to obtain high linearity, low noise figure and sufficient gain with low power consumption. To achieve these goals noise canceling and linearity improving circuit techniques were researched in this work. In addition, down-conversion mixer topology was carefully selected. Broadband RF-front end was implemented as a part of a cognitive radio spectrum sensor. It covers LTE-bandwidth 0,7 - 2,6 GHz and achieves 2-dBm linearity thus meeting the linearity requirement set by the interference signals for cognitive radio spectrum sensor. Receiver noise figure is 10 dB and it has 32-dB average gain. Silicon die area of the receiver is 0,8 mm2.Description
Supervisor
Ryynänen, JussiThesis advisor
Stadius, KariKeywords
integrated circuits, RF-front-end, cognitive radio, interference cancellation, CMOS, LTE, integroidut piirit, RF-etupää, kognitiivinen radio, häiriön kumoaminen, CMOS, LTE