طراحی و شبیه سازی یک فرستنده رادیو ضربه فراپهن باند برای بهبود عملکرد توأمان با سیستمهای باند باریک

یکی از مواردی که استفاده از سیستمهای رادیو ضربه فراپهن باند یا ultra wide-band (uwb) را محدود می کند مشکلات کار توأمان آن ها با سیستمهای باند باریک با باند فرکانسی مشترک است. در این تحقیق ابتدا روش هایی که تاکنون برای رفع این مشکل گزارش شده بررسی و سپس یک پالس جدید ارائه می گردد. این پالس از انتقال طیف مشتق اول پالس گوسی به فرکانس های بالاتر بدست می آید به طوری که در طیف پالس حاصل، یک دامنه صفر با فرکانس قابل تنظیم وجود خواهد داشت. نتایج تئوری و شبیه سازی نشان می دهد که در صورت استفاده از این پالس دارای صفر در سیستم uwb، تداخل متقابل سیستم باند باریک و سیستم uwb به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. همچنین بر پایه پالس پیشنهادی، یک فرستنده تمام دیفرانسیلی uwb در تکنولوژی سی موس 90nm طراحی و شبیه سازی شده است. این فرستنده به صورت عمده از یک مدار تولیدکننده سیگنال فرکانس پایین، یک اسیلاتور lc و یک میکسر تشکیل شده است به طوری که خروجی آن مستقیماً و با استفاده از یک ترانسفورمر داخل تراشه به آنتن متصل می شود. چهار سیگنال کنترلی، پهنای باند، فرکانس مرکزی، توان خروجی و عمق صفر طیف حاصل را بر اساس طیف سیستم باند باریک و نیازمندی های pvt کنترل و یا تنظیم می کنند. پالس تولید شده بر حسب دامنه سیگنالهای کنترلی دارای پهنای باند -10db و فرکانس مرکزی قابل تنظیم بترتیب 2.4-4.6ghz و 5-5.6ghz است. جهت کاهش توان مصرفی، ضمن استفاده از یک مدار راه انداز سریع در اسیلاتور، از تکنیک خاموش/روشن در میکسر و اسیلاتور استفاده شده است. زمان راه اندازی اسیلاتور کمتر از 5ns است. همچنین نتایج شبیه سازی پس از لی اوت نشان دهنده یک صفر به عمق 23db با پهنای باند 100mhz در طیف توان سیگنال ارسالی است که برای حل مشکل همزیستی سیستم های uwb و تقریباً بیشتر سیستم های باند باریک کافی است. مقدار انرژی بر پالس و انرژی بر پالس نرمالیزه شده به ولتاژ خروجی، برای یک نرخ اطلاعات 860mpulse/s و یک منبع تغذیه 1-v بترتیب برابر 14.4pj/pulse و 35.7pj/(pulse-v) و مساحت اشغالی هسته مدار فقط 0.18mm2 است. همچنین کاربرد فرستنده پیشنهادی در یک برچسب rfid، تشکیل شده از دو لینک شامل یک لینک uhf و یک لینک uwb مورد بررسی قرار گرفته است.