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應用於5G系統之低雜訊高增益接收機前端設計

為了解決ro新世代的問題，作者洪瑜珮 這樣論述：

本論文主要針對「應用於5G系統之低雜訊高增益接收機前端設計」進行研究探討、設計與製作，共提出兩顆皆應用於5G系統的電路設計，並使用台灣半導體研究中心所提供tsmc 0.18um 1P6M CMOS製程模擬及實作，晶片採用on-wafer方式測量。第一顆為「應用於4.5GHz之低功耗低成本接收機前端設計」，包含了低雜訊放大器和混頻器，此電路第一級採用疊接架構，以一個共源極與共閘級放大器組成，可以提高整體增益及抑制第一級雜訊；且混頻器使用電流注入技術，可有效降低操作電壓，且可以透過調整偏壓來優化整體增益和雜訊。其量測結果如下：操作電壓1.2V，總功率消耗為10.65mW，增益為12.9dB，雜訊

指數為15.6dB，輸入三階截斷點為-7.1dBm，輸入返回損耗與輸出返回損耗皆小於-10dB，晶片面積為1.192×1.116mm2。第二顆為「應用於3.5GHz之低雜訊高增益接收機前端設計」，整合低雜訊放大器和混頻器。低雜訊放大器使用基體偏壓技術來提高轉換增益，另外在不增加功率消耗的同時使用電流再利用架構來提升增益；混頻器負載級採用共模回授架構取代傳統電阻式負載，在不影響線性度的情況下提高轉換增益。傳統式吉伯特混頻器利用差動訊號來解決從LO饋入的電流，加上多閘極電晶體抑制輸入三階諧波項及電流注入來降低開關級的電流並提高增益；緩衝級可以增加轉換增益並達到良好的輸出阻抗匹配。其模擬結果如下：操

作電壓1.2V，總功率消耗為7.89mW，轉換增益為26.97dB，雜訊指數為3.77dB，輸入三階截斷點為-31dBm，輸入返回損耗與輸出返回損耗皆小於-10dB，晶片面積為1.019×1.062mm2。