摘要 — 本文介绍了一种完全集成的亚阈值 LC 压控振荡器 (VCO)。还提出了一种设计方法来寻找降低功耗的最佳参数。该方法已应用于设计不同频带的振荡器。此外,自适应体偏置技术已用于改善启动约束并允许对 PVT(工艺、电压和温度)变化具有很高的免疫力。利用所提出的方法,在 0.13μm CMOS 中实现了在 5 GHz ISM(工业、科学和医疗)频段工作的 VCO。它在 0.39V 电源电压下仅消耗 468 μW。这使得满足自主连接对象和物联网应用所需的规格成为可能。测得的振荡频率可以从 5.14 GHz 调整到 5.44 GHz。获得的相位噪声在布局后仿真 (PLS) 中约等于 – 112 dBc/Hz,在测量中约等于 -104.5 dBc/Hz。
摘要 - 净宽带(UWB)应用程序需要低功率和低噪声放大器(LNA),这些放大器(LNA)可以在较大的频率范围内运行。但是,传统的LNA通常会遭受线性不良和高功率消耗的困扰。这项研究工作提出了一种新型的LNA设计,该设计使用调整后的衍生化叠加(DS)技术和反馈来提高线性性并减少UWB LNA的功耗。DS技术通过调节晶体管的偏置电流来增强取消三阶相位调节(IM3),而反馈则改善了LNA的稳定性和输入匹配。使用180 nm标准CMOS技术中使用退化的通用源拓扑实现LNA。模拟结果表明,LNA的功率增益为10–12.2 dB,输入三阶截距点(IIP3)约为12 dbm,而在3.1-10.6 GHz的UWB频带上的噪声图小于2.5 dB。输入反射系数小于-10 dB,功耗为11.6兆瓦,电源为1.5 V。设计的LNA为UWB应用提供了一种新颖的创新解决方案,可显着提高UWB LNA的性能和效率,同时降低实施的成本和复杂性。
民航和海事系统依赖于可在全球范围内使用的无线电频率。安全服务,例如无线电导航服务、无线电导航卫星服务和 MMS 的某些元素,是用于保护人类生命和财产的无线电通信服务。航空移动服务(路线)和航空移动卫星服务(路线)保留用于与飞行安全和规律性相关的通信。安全服务通常在干扰可能严重影响接收并损害所提供的安全无线电通信的情况下运行。由于保护人类生命和财产的迫切要求,安全系统必须满足高水平的完整性、可靠性和可用性,因此这些系统必须在无干扰的环境中运行。因此,应特别注意安全服务的保护要求。
b'摘要 提出了一种毫米波\xe2\x80\x90 低\xe2\x80\x90 轮廓宽带微带天线。为了加宽阻抗带宽并同时实现稳定的大增益,在由同轴探针馈电的微带贴片两侧布置共面寄生贴片阵列。在微带贴片上蚀刻双槽以降低 H \xe2\x80\x90 平面交叉\xe2\x80\x90 极化水平。提出了使用 Floquet \xe2\x80\x90 端口模型进行零\xe2\x80\x90 相位\xe2\x80\x90 反射分析以预测寄生贴片阵列的谐振频率。根据理想探针的输入阻抗来验证激发的谐振模式。依次激励两个相邻的宽边谐振,分别以微带贴片的准 \xe2\x80\x90 TM 10 模式和寄生贴片阵列的准 \xe2\x80\x90 TM 30 模式为主导。所提出的天线尺寸为 1.06 1.06 0.024 \xce\xbb 0 3(\xce\xbb 0 为自由空间中 29 GHz 的波长),在 | S 11 | \xe2\x89\xa4 10 dB 时实现 15%(27\xe2\x80\x93 31.35 GHz)的阻抗带宽。实现的峰值增益高达 9.26 dBi,2 \xe2\x80\x90 dB 增益带宽为 15.7%。 H \xe2\x80\x90 平面交叉 \xe2\x80\x90 极化水平在 3 \xe2\x80\x90 dB 波束宽度内小于 14 dB,背部辐射水平小于 17.9 dB。'
摘要 - 可植入医疗设备(IMD)的设计挑战之一是功率要求,以避免频繁的电池替换和手术需要最低。本文介绍了使用标准180 nm CMOS工艺设计的占名的IR-UWB发射器,该发射器以100 Mbps的数据速率以11.5 PJ /脉冲达到11.5 PJ /脉冲的能量效率(每脉冲能量)。在4-6 GHz的频率范围内工作,发射器的峰值功率频谱密度(PSD)为-42.1 dbm/MHz,具有950 MHz带宽,这使得它非常适合高数据速率生物测量应用。使用IMPULSE GENERATOR(IG)的控制电压,也可以从500 MHz-950 MHz的带宽与500 MHz-950 MHz变化。所提出的发射器的宽频率范围和带宽范围也使其非常适合涵盖下部UWB频率带的分布式脑植入物应用。索引项 - IR-UWB发射器,电压控制的振荡器,功率放大器,功率频谱密度,相位噪声。
电子系统的快速增长已成为非常大规模集成(VLSI)设计的高性能的挑战之一,并为相位锁定环(PLL)系统设计的发展做出了贡献,它是现代不可避免的重要必需品之一。这种设计集中于可以在超宽带(UWB)频率内以高性能运行的PLL系统的开发,但消耗了低功率,这可能对通信系统中的将来的设备实现有用。PLL的所有提议的子模块都非常适合低功率和高速应用,因为它们每个人都消耗了2 µW左右的总体功耗,直到1 MW,频率从3.1 GHz到10.6 GHz。使用90 nm CMOS技术中的Synopsys工具实现了所有设计架构,示意图,仿真和分析。通过整体分析,可以得出结论,在功耗和频率方面,与以前的工作相比,PLL系统的拟议子模块设计具有更好的性能。
近年来,人们对在室内环境中使用低成本无电池标签定位物体和人员的兴趣日益浓厚,以便在物流、零售、安防等不同领域实现多种应用 [1]。UHF Gen.2 射频识别 (RFID) 标准技术是目前最流行的物品识别解决方案。不幸的是,它在设计时考虑了识别而非定位,因此商业读取器只能获得粗略的位置信息。已经提出了一些方法来提高定位精度 [2],但它们通常在恶劣的传播环境中不可靠或需要读取器端昂贵的硬件(例如,大型天线阵列)。与此同时,一些新的实时定位系统 (RTLS) 应运而生,通过采用超宽带 (UWB) 信号并利用其精细的时间分辨能力提供高精度定位 [3]。然而,当前基于 UWB 的定位系统使用的有源标签电流消耗大于 50 mA,这与能量收集或无线电力传输技术的利用不兼容,因此不可避免地需要电池或极低占空比操作 [4]。最近,遵循与标准 Gen.2 RFID 系统相同的反向散射原理,已经提出了一些解决方案,以实现与 UWB 反向散射信号一起工作的无电池标签,在定位精度方面取得了有趣的结果(约 5-15 厘米)[5]–[12]。尽管基于反向散射的架构在低复杂度和低功耗方面具有良好的特性,但它存在强大的链路预算(由于反射信号导致的双向链路)问题,再加上 UWB 频段非常保守的监管功率发射限制,将其应用限制在非常短距离的场景中(覆盖范围 < 10 米)[13]。本文介绍了一种使用无电池标签的 RTLS,它能够通过使用节能的 UWB 脉冲发生器将范围扩大到 10 米以上。在描述了系统的主要功能块之后,报告了实验结果。该系统是在欧洲航天局 (ESA) 资助的“LOST”(通过 RF 标签定位太空物体)项目内开发的。LOST 的目的是研究合适的技术来定位部署或漂浮在国际空间站或未来空间站内的物体。这种“室内”空间应用旨在跟踪环境中存在的每个带标签的物体,以避免潜在的危险情况,并使宇航员不会浪费极其宝贵的时间寻找丢失的工具。