第六章 微型化接收器的設計和實驗
6.3 微型化接收器
6.3.3 電路佈局結果
圖6.3.16 則是此接收器，利用穩懋半導體所研發的 0.15 μm Power PHEMT 製程技術來 做電路的佈局。左下角是輸入端，接收了 RF 和 LO 的訊號，接著經過了一個 LNA，再透 過混波器將訊號降頻得到了 IF 訊號，最後由右上角輸出。晶片的大小為 1 x 1 mm2，盡量 將面積壓到最小，但是 pHEMT 的製程大小有限定，因此使用了最小的面積將電路作佈局，
可以節省製程的面積和花費。
圖6.3.16 接收器的電路佈局圖
6.4 討論
我們利用了穩懋半導體所研發的 0.15 μm Power pHEMT 製程技術來設計製作此自差接 收器，由於前級的 LNA 無法透過量測得知是否和模擬相同，不過經由量測得知輸入的回饋 損失在工作頻率內幾乎都小於 -10 dB，此結果和模擬不會相差太多；至於轉換增益在模擬的 結果為 -2.5 ~ -3.5 之間，量測大約掉了 1 ~ 2 dB，還是在可以接受的範圍之內，因此此接收 器將可以透過封裝來應用於毫米波的無線高畫質電視訊號的接收系統中，將可以如第二章所 提到的省去 LO 訊號源問題以及 PLL 的電路設計，以減少組裝的花費以及元件的使用。
第七章
結論
ˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍˍ
本論文主要是針對毫米波無線高畫質電視訊號傳輸做研究，因此一開始便介紹了高畫質 電視訊的演變，以及毫米波無線高畫質電視訊號的傳輸架構。接著便針對接收器的部份做介 紹，可以知道不同的接收器有不同的功用，而為了達到設計者的需要而採用不同的接收方式。
而在本文中在接收端需要用到基頻的寬頻放大器，因此為了對寬頻放大器的發展領域有概括 性的瞭解，在第三章介紹了放大器的一些基本設計概念：使用 K - Δ 係數判斷放大器的穩定 性，分析放大器的轉換功率增益，瞭解輸出輸入阻抗匹配對電路的影響，及雙埠網路的雜訊 指數。還有放大器非線性特性的瞭解：諧波失真、輸出功率 1-dB 增益壓縮點、三階互調衍 生信號。接下來歸納近年來一些發表在國際論文期刊上的寬頻放大器架構，從中可以瞭解到 在寬頻放大器幾個主要考量的設計參數上，不同的架構具有不同的優缺點，電路設計者一直 在嘗識新的方法，希望能找到一個架構，能最適合頻寬、功率增益、反射係數、雜訊增益等 設計考量互相的妥協與犧牲。接下來介紹混波器的基本特性以及種類及架構，接收器最重要 的部份就是混波的功能，如此才能將接收的高頻訊號轉成基頻的訊號。
本論文首先設計一個基頻的寬頻放大器，所使用的是 Avago 的 ATF-33143 擬高速電子 遷移率電晶體（pHEMT, pseudomorphic High Electron Mobility Transistor），利用負回授放大 器的架構來設計此放大器，其增益為 17 dB，輸出和輸入回饋損失小於 - 10 dB。
而接著乃是設計一個微化型的接收器，是利用穩懋半導體所研發的 0.15 μm Power pHEMT 製程技術來設計，接收的頻率為 40 ~ 48 GHz；前級是設計了一個 LNA，增益大約 為 8 dB，輸入回饋損失小於 -11 dB，輸出回饋損失小於 -8 dB，雜訊指數則是小於 4 dB；
而後級的 Mixer 其轉換增益則是大約為 3 dB，RF 輸入的回饋損失小於 -10 dB，LO 輸入 的回饋損失則大致為 -12 dB。透過了放大器可以增加無線高畫質電視訊號的傳輸距離，而利
用此接收器當作毫米波無線高畫質電視訊號的傳輸，便可省去了 LO 的困擾，使的整個接收 的部份可以更輕便。
參考文獻
[1] http://www.gsmworld.com/index.shtml [2] http://www.gps.gov/
[3] http://www.phsmou.or.jp/
[4] http://www.ieee802.org/11/
[5] http://www.bluetooth.com/bluetooth/
[6] http://www.ieee802.org/15/pub/TG3a.html
[7] J. Ziller, “An Ultra-Wideband CMOS LNA for 3.1 to 10.6 GHz Wireless Receivers ,” ISSCC Dig. Tech. Paper, vol.1, pp. 384-385, Feb. 2004
[8] L. Williams et al., “Ultra-Wideband Radio Design for Multi-band OFDM 480 Mb/s Wireless USB” Ansoft Corporation DesignCon, 2005
[9] http://www.wirelessdesigntaiwan.com
[10] http://www.avagotech.com/products/product-detail.jsp?navId=H0,C1,C5230,C5010 ,C5088 , P94033
[11] http://www.winfoundry.com/index.html
[12] Pengfei Zhang, Nguyen T., Lam C., Gambetta, D., Soorapanth, T., Baohong Cheng, Hart S., Server I., Bourdi T., Tham A., and Razavi B., “A 5-GHz direct-conversion CMOS
transceiver,” IEEE Solid-State Circuits, Volume 38, Issue 12, Dec. 2003, pp, 2232 - 2238 [13] B. Razavi, “RF Microeletronics” Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1998
[14] B. Razavi, “Design considerations for direct-conversion receivers,” IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing, Volume 44, Issue 6, June 1997 Page: 428 – 435
[15] R. Hartley, “Single-sideband modulator,” U.S. patent 1 666 206, Apr. 1928
[16] D. K. Weaver, “A third method of generation and detection fo single-sideband signals,” Proc.
IRE, vol. 44 pp.1703 – 1705, 1956
[17] Yozo Shoji, Hiroyo Ogawa, “Principle and Applications of a Millimeter-Wave Self-Heterodyne Transmission System,” National Institute of information and Communications Technology, Millimeter-Wave Wireless journal, Premier Issue Vol. 1, Feb.
2005
[18] G. Gonzaley, “Microwave Transistor Amplifiers analysis and Design second edition ”, Prentice Hall. 1997
[19] D. M. Pozar, “Microwave Engineering 3rd edition”, New York, John Wiley & Sons, 2004 [20] R. G. Arnold, C. C. Faulkner and D. J. Pedder, “Silicon MCM-D Technology for RF
Integration , ” IEEE Multichip Module Conference, 1997, pp. 340-344
[21] B. K. Ko and K. Lee. “ A New Simultaneous Noise and Input Power Matching Technique for Monolithic LNA's Using Cascode Feedback,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 45, NO. 9, Sep 1997.
[22] Y. C. Chen and S. S. Lu. “Analysis and Design of CMOS Broadband Amplifier with Dual Feedback Loops,” 2002 IEEE Asia-Pacific conference on Advanced System Integrated Circuit(AP-ASIC2002), pp.245-248 , Aug. 2002
[23] S.Vishwakarma, et al., “ Ultrawideband-CMOS low noise amplifier with active input matching,” Ultra Wideband Systems, 2004. Joint with Conference on Ultrawideband Systems and Technologies. Joint UWBST & IWUWBS. 2004 International Workshop, pp.415-419, May 2004
[24] W. M. Lim, et al., “A Broadband CMOS LNA for WLAN applications ,” 2003 IEEE Ultra Wideband Systems and Technologies Conference, pp.42-46, Nov. 2003.
[25] J. Janssens, J. Crols and M. Steyaert, “A 10 mW inductorless, broadband CMOS low noise amplifier for 900 MHz wireless communications,” Proce. IEEE, Custom Integrated Circuits Conf., pp.75-78, May 1998
[26] A. Bevilacqua and A. Niknejad. “An Ultra-Wideband CMOS LNA for 3.1 to 10.6GHz Wireless Receivers,” ISSCC Dig. Tech. Papers, vol.1, pp. 384-385, Feb. 2004.
[27] A.Ismail and A.Abidi, “A 3 to 10 GHz LNA using a wideband LC-ladder matching network,”
ISSCC Dig. Tech. Papers, vol.1, pp. 382-383, Feb. 2004.
[22] Stephen A. Maas, “Microwave Mixers second Edition,” Artech House, 1993
[23] C. Doan, S. Emani, A. Nikejad, and R. Brodersen, “Millimeter-Wave CMOS Design,” IEEE J.
Solid-state Circuits, vol.33 no. 5, pp. 743-752, May 1998.
[24] http://www.cic.org.tw
[25] Pei-Si Wu, Chi-Hsueh Wang, Tian-Wei Huang, Huei Wang, “Compact and broad-band millimeter-wave monolithic transformer balanced mixers,” Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions
[26] http://www.wirelesshd.org