應用移相技術之60GHz無線通訊發送機

60GHz Outphasing Transmitter for Wireless Communication

高金龍(Chiro Kao)

指導教授 ： 李致毅

國立臺灣大學/電機資訊學院/電子工程學研究所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2014.10640

摘要

有別於以往改善功率放大器的轉換效率而使用的相移技術，本論文中設計模擬與以65奈米互補式金氧半製程實作60GHz發射機，使用改良型相移技術來增加其轉換效率，並且在提升轉換效率的同時，又保有相當佳的線性度。
此晶片大小為1.02 與在直流供電1.2V下，294 mW的靜態直流功率消耗，並有16.7-dBm的最大輸出功率與16% 的轉換效率。在基頻的四種調變比較下，三個切換直流偏壓的模態在2.5-Gb/s 16-QAM(正交振幅調變)訊號的資料傳輸速度下可達到22.4 dB的誤差向量幅度，並且有12.1-dBm 的平均輸出功率與142 mW 的直流功率消耗，因此可達成11.4% 的平均轉換效率。

關鍵字

60-GHz ； 相移技術 ； 正交振幅調變 ； 毫米波前端電路

並列摘要

This thesis presents the analysis, design, and implementation of a 60-GHz outphasing transmitter with different modulations such as conventional outphasing, multilevel outphasing and asymmetric multilevel outphasing in 65-nm bulk CMOS. The transmitter is optimized for high output power and peak power-added efficiency (PAE) while maintaining sufficient linearity. The chip occupies an area of 1.02 and consumes 294 mW from a 1.2-V supply voltage, delivering 16.7-dBm linear output power with 16% PAE (PA). Comparison among four different modes demonstrate that it achieves a 2.5-Gb/s 16QAM three-level modulation with 12.1-dBm average output power, 142 mW DC consumption and 11.4% average efficiency (TX) at an EVM of 22.4 dB.

並列關鍵字

CMOS ； efficiency ； linearization ； 60 GHz ； millimeter-wave ； LINC ； outphasing transmitter ； single-level ； multilevel ； asymmetric multilevel ； transformer ； power amplifier ； power combiner

參考文獻

[10] S. Moloudi, K. Takinami, M. Youssef, M. Mikhemar, and A. Abidi, “An outphasing power amplifier for a software-defined radio transmitter,” in Proc. Int. Solid-State Circuits Conf. Tech. Dig., Feb. 2008, pp. 568–636.

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