巴伦将单端信号转换为平衡信号,广泛用于射频前端模块,如倍频器、混频器等,它们利用差分信号来消除共模信号并改善端口隔离。巴伦的关键性能规格包括插入损耗、幅度/相位平衡和芯片尺寸。这些参数在毫米波 (MMW) 电路和系统的设计中非常重要 [1]。Marchand 巴伦 [2-10] 利用两个耦合线段,由于其工作带宽宽且易于实现,在 MMW 频率电路设计中得到广泛应用。在 [2] 中,提出了一种基于改进的离中心频率法的非对称宽边耦合 Marchand 巴伦。它实现了 34-110 GHz 的带宽;然而,它的插入损耗很高,平均约为 3 dB。为解决不平衡性能问题,还设计了另一种带有偏置半径线圈的30 GHz至60 GHz变压器巴伦[11]。结果显示,幅度不平衡为0.12 dB,相位不平衡小于1 ◦;但最大插入损耗约为3 dB。一种小型化片上Marchand巴伦[12]基于堆叠螺旋耦合(SSC)结构,带有自耦合补偿线和带深沟槽的中心抽头接地屏蔽,设计用于6.5 GHz至28.5 GHz的宽带工作,但测得的最大插入损耗为3 dB。宽带工作和幅度/相位不平衡一直是先前报道的文献的重点,同时以巴伦插入损耗为代价。在本文中,介绍了一种具有低插入损耗的新型Ka波段Marchand巴伦的设计,同时实现了宽带工作和可接受的不平衡性能。所提出的巴伦采用边耦合和宽边耦合组合结构来增强主信号和次信号之间的耦合,从而在 29.0 GHz 至 46.0 GHz 的 1 dB 带宽内实现了 1.02 dB 的测量低插入损耗。第 2 节介绍了巴伦的详细分析和所提出的巴伦设计,第 3 节讨论了实验结果并与最新技术进行了比较,第 4 节得出结论。
此参考设计是一个离散的RF采样收发器,支持瞬时信号带宽高达5GHz。设计利用-sep(空间增强的塑料)等级,辐射耐受的活性设备,设计用于空间应用。接收器使用ADC12DJ5200-SEP ADC(模数转换器)。发射器使用DAC39RF10-SEP DAC(数字到Analog转换器)。数据转换器支持各种不同的JESD模式,这些模式促进了1或2个输出通道,直至X波段的下部。接收器包括TRF0208-SEP活动Balun,用于将单端输入转换为差分输出。发射器包括TRF0108-SEP活动balun,用于将差分输出转换为单端。时钟设计位于插入主要数据转换器板顶部的子板上。时钟卡包括用于生成和分发低频时钟和参考信号向合成器,数据转换器和FPGA的LMK04832-SEP。LMX2694-SEP RF合成器将10GHz样品时钟和5GHz样品时钟提供给ADC。电源设计位于插入板底部的女儿卡上,并将电源分配处理到板上的所有活动设备上。
BR/蓝牙 5.2/长距离 +10 dBm TX 功率,1dB/步进 -99 dBm RX 灵敏度 @ BLE 1 Mbps -96 dBm RX 灵敏度 @ BLE 2 Mbps 集成平衡-不平衡转换器,单端输出,直接连接到天线 6.3 mA RX 系统电流 @ BLE 1 Mbps -99 dBm 灵敏度(3V 理想 DC-DC 转换器) 5.9 mA RX 系统电流 @ BLE 1 Mbps -97 dBm 灵敏度(3V 理想 DC-DC 转换器) 9.5 mA TX 系统电流(3V 理想 DC-DC 转换器,0 dBm) 电源管理
C L1 平衡-不平衡线圈 33.7 34.1 33.8 12.5 12.8 13.5 L2 平衡-不平衡线圈 33.5 31.6 31.8 12.7 12.3 13.1 L31 扼流圈 43.8 46.1 45.0 29.4 30.3 30.4 L51 扼流圈 69.9 70.6 68.2 23.7 23.8 23.9 T21 传输脉冲 37.2 38.2 36.7 23.1 24.4 24.6 T32 传输脉冲 46.2 45.9 44.2 20.2 20.6 20.8 D1 桥式二极管 33.6 36.0 36.2 16.6 17.4 18.2 D2 LLD 34.2 37.3 36.2 15.3 17.5 17.8 D51~D52 SBD 48.2 43.1 40.8 20.7 18.9 18.8 D53~D54 SBD 55.3 51.8 50.0 24.2 23.0 23.2 Q1~Q2 MOS管 40.4 41.6 41.2 19.0 20.4 21.0 Q31~Q32 MOS管 45.8 45.8 45.0 25.0 25.2 25.3 SR1晶闸管 39.1 41.8 41.8 17.4 19.7 20.2 A102 芯片 IC 28.7 30.2 30.1 18.7 20.9 21.3 A152 芯片 IC 29.9 31.1 30.2 21.1 22.3 22.5 A351 芯片 IC 30.0 29.7 29.0 20.1 21.0 21.7 C12 电容量 19.4 20.3 19.7 11.2 12.5 12.8 C13 电容量 11.3 11.5 11.3 3.7 4.4 4.9 C51 电容量 33.5 34.2 32.5 13.8 14.4 14.8 C52 电容量23.1 23.7 23.0 11.0 12.0 12.1 C53 E.CAP。 24.3 24.2 23.8 11.2 11.8 11.8 C54 E CAP。 29.8 31.1 29.0 12.8 13.3 13.3
C L1 平衡-不平衡线圈 33.7 34.1 33.8 12.5 12.8 13.5 L2 平衡-不平衡线圈 33.5 31.6 31.8 12.7 12.3 13.1 L31 扼流圈 43.8 46.1 45.0 29.4 30.3 30.4 L51 扼流圈 69.9 70.6 68.2 23.7 23.8 23.9 T21 传输脉冲 37.2 38.2 36.7 23.1 24.4 24.6 T32 传输脉冲 46.2 45.9 44.2 20.2 20.6 20.8 D1 桥式二极管 33.6 36.0 36.2 16.6 17.4 18.2 D2 LLD 34.2 37.3 36.2 15.3 17.5 17.8 D51~D52 SBD 48.2 43.1 40.8 20.7 18.9 18.8 D53~D54 SBD 55.3 51.8 50.0 24.2 23.0 23.2 Q1~Q2 MOS管 40.4 41.6 41.2 19.0 20.4 21.0 Q31~Q32 MOS管 45.8 45.8 45.0 25.0 25.2 25.3 SR1晶闸管 39.1 41.8 41.8 17.4 19.7 20.2 A102 芯片 IC 28.7 30.2 30.1 18.7 20.9 21.3 A152 芯片 IC 29.9 31.1 30.2 21.1 22.3 22.5 A351 芯片 IC 30.0 29.7 29.0 20.1 21.0 21.7 C12 电容量 19.4 20.3 19.7 11.2 12.5 12.8 C13 电容量 11.3 11.5 11.3 3.7 4.4 4.9 C51 电容量 33.5 34.2 32.5 13.8 14.4 14.8 C52 电容量23.1 23.7 23.0 11.0 12.0 12.1 C53 E.CAP。 24.3 24.2 23.8 11.2 11.8 11.8 C54 E CAP。 29.8 31.1 29.0 12.8 13.3 13.3
C L1 平衡-不平衡线圈 33.7 34.1 33.8 12.5 12.8 13.5 L2 平衡-不平衡线圈 33.5 31.6 31.8 12.7 12.3 13.1 L31 扼流圈 43.8 46.1 45.0 29.4 30.3 30.4 L51 扼流圈 69.9 70.6 68.2 23.7 23.8 23.9 T21 传输脉冲 37.2 38.2 36.7 23.1 24.4 24.6 T32 传输脉冲 46.2 45.9 44.2 20.2 20.6 20.8 D1 桥式二极管 33.6 36.0 36.2 16.6 17.4 18.2 D2 LLD 34.2 37.3 36.2 15.3 17.5 17.8 D51~D52 SBD 48.2 43.1 40.8 20.7 18.9 18.8 D53~D54 SBD 55.3 51.8 50.0 24.2 23.0 23.2 Q1~Q2 MOS管 40.4 41.6 41.2 19.0 20.4 21.0 Q31~Q32 MOS管 45.8 45.8 45.0 25.0 25.2 25.3 SR1晶闸管 39.1 41.8 41.8 17.4 19.7 20.2 A102 芯片 IC 28.7 30.2 30.1 18.7 20.9 21.3 A152 芯片 IC 29.9 31.1 30.2 21.1 22.3 22.5 A351 芯片 IC 30.0 29.7 29.0 20.1 21.0 21.7 C12 电容量 19.4 20.3 19.7 11.2 12.5 12.8 C13 电容量 11.3 11.5 11.3 3.7 4.4 4.9 C51 电容量 33.5 34.2 32.5 13.8 14.4 14.8 C52 电容量23.1 23.7 23.0 11.0 12.0 12.1 C53 E.CAP。 24.3 24.2 23.8 11.2 11.8 11.8 C54 E CAP。 29.8 31.1 29.0 12.8 13.3 13.3
C L1 平衡-不平衡线圈 33.7 34.1 33.8 12.5 12.8 13.5 L2 平衡-不平衡线圈 33.5 31.6 31.8 12.7 12.3 13.1 L31 扼流圈 43.8 46.1 45.0 29.4 30.3 30.4 L51 扼流圈 69.9 70.6 68.2 23.7 23.8 23.9 T21 传输脉冲 37.2 38.2 36.7 23.1 24.4 24.6 T32 传输脉冲 46.2 45.9 44.2 20.2 20.6 20.8 D1 桥式二极管 33.6 36.0 36.2 16.6 17.4 18.2 D2 LLD 34.2 37.3 36.2 15.3 17.5 17.8 D51~D52 SBD 48.2 43.1 40.8 20.7 18.9 18.8 D53~D54 SBD 55.3 51.8 50.0 24.2 23.0 23.2 Q1~Q2 MOS管 40.4 41.6 41.2 19.0 20.4 21.0 Q31~Q32 MOS管 45.8 45.8 45.0 25.0 25.2 25.3 SR1晶闸管 39.1 41.8 41.8 17.4 19.7 20.2 A102 芯片 IC 28.7 30.2 30.1 18.7 20.9 21.3 A152 芯片 IC 29.9 31.1 30.2 21.1 22.3 22.5 A351 芯片 IC 30.0 29.7 29.0 20.1 21.0 21.7 C12 电容量 19.4 20.3 19.7 11.2 12.5 12.8 C13 电容量 11.3 11.5 11.3 3.7 4.4 4.9 C51 电容量 33.5 34.2 32.5 13.8 14.4 14.8 C52 电容量23.1 23.7 23.0 11.0 12.0 12.1 C53 E.CAP。 24.3 24.2 23.8 11.2 11.8 11.8 C54 E CAP。 29.8 31.1 29.0 12.8 13.3 13.3
摘要 — 本文介绍了一种体积小、功耗低的毫米波相控阵接收机前端。本振 (LO) 和射频 (RF) 相移方案相结合,用于降低功耗和 RF 路径损耗。此外,在有源电路的实现中,采用了体隔离技术,以最少的级数实现更高的功率增益。该技术还用于 RF 路径移相器开关以减轻损耗。为了验证所提出的架构,采用 65 nm 体 CMOS 工艺制造了一个单元件 56 至 66 GHz 相控阵接收机前端。根据测量结果,接收机实现了 ∼ 14.85 dB 的功率增益和 5.7 dB 的最小噪声系数 (NF)。测得的平均 RMS 相位和增益误差分别为 ∼ 3.5 ◦ 和 ∼ 0.45 dB。接收器链的输入 1dB 压缩点 (P − 1dB ) 约为 − 19 dBm。完整的接收器(包括有源平衡-不平衡转换器和所需缓冲器(不包括 LO))在 1 V 电源下消耗约 50 mW 功率,不包括焊盘,占用硅片面积为 0.93 mm 2 。
• Support for features in Bluetooth ® 5.4 and earlier versions: – LE Coded PHYs (Long Range), LE 2Mbit PHY (high speed), advertising extensions, multiple advertisement sets, CSA#2, as well as backward compatibility with earlier Bluetooth ® Low Energy specifications • Bluetooth ® Channel Sounding technology support and Algorithm Processing Unit (APU) to enable high accuracy, low cost, and secure基于阶段的范围机制,用于距离估计。- APU可以实现距离距离信号处理算法的潜伏期和功率有效执行,包括FFT和超分辨率复杂算法,例如多个信号分类(音乐)•ARM®自定义数据扩展(CDE)指令(CDE)机器学习加速度加速的机器学习加速•完全合格的bluetooth®软件协议•简化的软件开发(SIFTING STACK)•SIFTY FOLESERICK SOTORTAR™SIDY™SOFTARE(SD)™™损失F3 kit(SD)™w 3 kit™kit t 3 MCUs: – Isolated HSM environment with a dedicated controller handling accelerated cryptographic and random number generation operations – Secure boot and firmware updates with the root of trust enabled by immutable system ROM – Arm ® Cortex M33 TrustZone-M based trusted execution environment support – Secure key storage support with HSM and TrustZone-M – Hardware fault sensors to mitigate low-cost, low-effort, non-invasive physical attack threats like voltage glitch injection – Dedicated AES-128 HW accelerator for handling timing critical link layer encryption/decryption operations • Ultra-low standby current with full 162KB SRAM retention and RTC operation that enables significant battery life extension, especially for applications with longer sleep intervals • Extended temperature support with the lowest standby current • Integrated BALUN and integrated RF switch to support both transmit and receive operations on the same RF即使在P版本中;因此,可以减少物质(BOM)董事会布局•蓝牙®低能量