CMOS高Q值主動電感器完成WiMAX多頻帶低雜訊放大器的研究

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Title:	CMOS高Q值主動電感器完成WiMAX多頻帶低雜訊放大器的研究
Authors:	楊鎮澤
Contributors:	電子工程系
Keywords:	CMOS、高Q 值主動電感器、WiMAX、低雜訊放大器、多頻帶
Date:	2009-09-30
Issue Date:	2010-08-23 14:32:34 (UTC+8)
Abstract:	本研究計畫針對CMOS 高Q 值主動電感器完成WiMAX 多頻帶低雜訊放大器（Multi-Band Low Noise Amplifier）的設計研究。應用主動電感器所具有的優點，如小的晶片面積、高的Q 值及電感特性容易藉由外部偏壓調整等，以期能完成操作於GHz 頻率範圍、同時具有多個頻帶選擇（如2.3 GHz ~ 2.9GHz、 3.3 GHz ~ 3.7GHz 與5.1 GHz ~ 5.9GHz 等頻帶）且能得到最佳特性之低雜訊放大器積體電路製作。於本計劃中將進行：(1)設計、模擬實現工作於GHz 頻率範圍之高Q 值CMOS 主動電感器電路。(2)將所設計完成之主動電感器電路應用於WiMAX 多頻帶低雜訊放大器。(3)分析此低雜訊放大器於各個頻帶操作的相關特性規格。(4)最後完成此多頻帶低雜訊放大器的晶片製作與量測。於研究計劃中使用CMOS 0.18um 的製程技術研製出操作於GHz 頻率範圍、同時具有多個頻帶選擇（如2.3 GHz ~2.9GHz、 3.3 GHz -3.7GHz 與5.1 GHz -5.9GHz 等頻帶）得到最佳特性之低雜訊放大器積體電路，而能改善使用被動式電感器製作上的缺點。同時此低雜訊放大器能達到應用於行動WiMAX 之規格，如操作頻率於2.3 GHz ~2.9GHz、 3.3 GHz -3.7GHz 與5.1 GHz -5.9GHz 頻帶、增益(G)大於30dB、雜訊指數(NF)小於2dB、IIP3 大於 -6dBm、1dB 壓縮(P 1dB)大於-5dBm、功率消耗小於6mW、晶片面積小於0.4 mm2 等特性。更期望未來能將此低雜訊放大器電路整合所有的其他射頻電路中，使能完成WiMAX 多頻帶的之前端(Front-End)系統，以提高系統的特性且製作的良率提高，達到降低設計與製作上的成本，最終再與基頻(Base-Band)部份作整合達到行動WiMAX 系統於單一晶片內（SOC）的目標。
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