طراحی و شبیه سازی یک میکسر برای استاندارد مخابراتی uwb در تکنولوژی cmos 0.18µm

در طول دهه های اخیر، پیشرفت سریع ارتباطات و نیاز به انتقال اطلاعات با سرعت بالا باعث ایجاد تقاضا برای ایجاد تکنولوژی های جدید شده است. از میان تکنولوژی های با پهنای باند وسیع، تکنولوژی فرا پهن باند کاندیدای بسیار مناسبی برای ارسال داده با نرخ بالا می باشد. پهنای باند وسیع تکنولوژی فرا پهن باند، طراحی و پیاده سازی مدارات رادیویی متناسب با این تکنولوژی را با چالش های زیادی مواجه می کند. در میان بلوک های گیرنده های رادیویی فرا پهن باند، میکسر یکی از مهم ترین بلوک ها به شمار میرود که نقشی اساسی در میزان خطی بودن کل گیرنده ایفا می کند. در یک سیستم مخابراتی، میکسرها عمل تبدیل فرکانس را انجام می دهند. میکسر باید به اندازه کافی خطی باشد تا بتواند سیگنال های تداخلی را زیر سطح نویز قرار دهد. داشتن بهره تبدیل مناسب برای کاربردهای فرا پهن باند، بسیار حیاتی است. بهره تبدیل بالا باعث می شود که توزیع نویز در کل باند کاهش یابد. به طور کلی، خطی بودن میکسر با بهره تبدیل آن، در تضاد می باشند. و همین امر، طراحی میکسر خطی، با بهره تبدیل مناسب و کم نویز را با چالش های زیادی مواجه می کند. این پایان نامه به طراحی یک میکسر فرا پهن باند می پردازد که در آن از تکنیک های تزریق جریان به طبقه سوئیچ اسیلاتور و جمع آثار مشتقات بهبودیافته استفاده شده است. میکسر طراحی شده بر مبنای این روش ها، با مصرف توان پایین، مقادیر تداخل مرتبه سوم در ورودی و تداخل مرتبه دوم در ورودی را به ترتیب به میزان dbm 10+ و dbm 43+ بدون کاهش بهره تبدیل آن، نسبت به یک میکسر معمولی بهبود بخشیده است. ساختار پیشنهادی، در تکنولوژی 0.18µm cmos با منبع تغذیه 8/1 ولت و توان مصرفی 8 میلی وات، iip3 برابر با dbm 12، بهره تبدیل db 5/10-3/9 و عدد نویز db13-12 برای کار در گروه اول استاندارد mb-ofdm یعنی ghz 8/4-1/3 طراحی شده است. تأثیر تغییرات محیطی از جمله تغییرات دمایی بر عملکرد مدار بررسی شده است. تحلیل دقیق بهره تبدیل میکسر فرا پهن باند از دیگر دستاوردهای این پایان نامه می باشد. همچنین، مدار آزمایش پارامترهای یک میکسر با تشریح چگونگی اندازه گیری پارامترهای آن، طراحی و پیاده سازی شده است.