標準CMOS製程下使用垂直NPN/蕭基二極體之低雜訊接收機和升頻器與pHEMT UWB接收機

Abstract

本篇論文為因應現今無線通訊的應用，故分別設計應用在常見通訊系統的射頻電路。第一種應用是結合低雜訊放大器利用CMOS 0.18μm中的寄生垂直BJT當mixer LO core以降低flick noise的低功耗低雜訊接收機；同時由於無線通訊網路的蓬勃發展，為了追求高質量的傳輸需要愈來愈大的頻寬，幾百MHz的頻寬已不敷使用，為了能有更大的頻寬傳輸機勢必要將操作頻率往上提升到毫米波頻段，而60GHz正是目前最為火熱的頻段，這個頻段有數GHz的頻寬足夠拿來作為高速資料的傳輸，若能將射頻電路部份以0.18um CMOS製程來實現的話，就可將數位電路整合進來成單一晶片系統，如此不但可以降低生產成本，更可以讓系統整合的複雜度降低。 第二種應用則是利用一個新式的正交相位產生器，配合馬爾尚巴倫的寬頻特性，結合寬頻延展的技術製作了一個可以適用於超寬頻系統的低雜訊接收器。

This thesis includes three parts. First, we realize a receiver by utilizing CMOS 0.18μm parasitic vertical BJTs in the mixer LO core to reduce flicker noise for the low-power Wireless PAN RF front-end. In the mean time, we implement a fully-integrated 60GHz up-converter in the low-cost on 0.18μm CMOS process to fit the need of high-data-rate down/up-load of video and audio. Finally, we demonstrate UWB low noise receivers by applying a novel quadrature generator with the wideband Marchand balun and bandwidth extension techniques.