한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

Emitter Degeneration을 이용한 X-band SiGe HBT 이중 평형형 상향 주파수 혼합기의 선형성 향상에 관한 연구

A Study on a Linearity Improvement in X-band SiGe HBT Double-Balanced Frequency Up-converters Using an Emitter Degeneration

  • 채규성 (경희대학교 일반대학원 전파공학과) ;
  • 김창우 (경희대학교 전자정보대학)
  • 발행 : 2008.01.31
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초록

Emitter degeneration에 의한 band SiGe HBT 이중 평형형 상향 주파수 혼합기의 선형성 개선 효과를 비교하였다. 시뮬레이션을 통해 출력 전력과 변환 이득을 동시에 고려하여 degeneration 저항값을 최적화 시켰으며 이를 $0.35{\mu}m$ Si-BiCMOS 공정을 이용하여 제작하였다. 제작 및 측정 결과, -5 dBm의 8.0 GHz LO 신호 및 100 MHz의 IF 신호 입력 시, degeneration 저항이 없는 상향 주파수 혼합기는 15.5 dB의 선형 변환 이득과 -13 dBm의 RF 출력 전력 및 3.7 dBm의 $OIP_3$를 나타내었고, degeneration 저항을 사용한 상향 주파수 혼합기는 9 dB의 선형 변환 이득과 -10 dBm의 RF 출력 전력 및 8.7 dBm의 $OIP_3$를 각각 나타내었다.

Effects of the emitter degeneration on linearity have been investigated in SiGe HBT double-balanced up-converters with the Gilbert-cell structure. The emitter-coupled degeneration resistors have been optimized for high P1-dB and IP3 through the nonlinear harmonic-balance simulation. Two types of up-converter MMICs fabricated in $0.35{\mu}m$ Si-BiCMOS process were measured to verify the simulation results. The up-converter without the degeneration resistors produces a P1-dB of -13 dBm with an OIP3 of 3.7 dBm, while the up-converter with the degeneration resistors produces a P1-dB of -10 dBm with an OIP3 of 8.7 dBm.

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참고문헌

  1. Keng Leong Fong et al, "Monolithic RF Active Mixer Design," IEEE Trans. on Circuits and Systems-II : Analog and Digital Signal Processing, vol 46, no. 3, pp. 231-239, March 1999 https://doi.org/10.1109/82.754857
  2. M. Chongcheawchamnan and I.D. Robertson, "Linearised microwave mixer using simplified feedforward technique," Electronics Letters, vol 35, no. 9, pp. 724-725, April 1999 https://doi.org/10.1049/el:19990469
  3. B. A. Xavier, "A shunt feedback technique for improving the dynamic range of a balanced mixer," technical report, Pacific Communication Science, Inc
  4. B. Gilbert, "The micromixer: A highly linear variant of the Gilbert Mixer using a bisymmetric class-AB input stage," IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 32, no. 9, Sept. 1997
  5. Stephen A. Mass, "Microwave mixer" Artech House, 1993
  6. Kiran Nimmagadda "A 1.9 GHz double balanced subharmonic mixer for direct conversion receivers", IEEE, Radio frequency integrated circuits symposium, pp. 253-256, 2001
  7. Keng Leong Fong et al, "High-Frequency Nonlinearity Analysis of Common-Emitter and Differential-Pair Transconductance Stage," IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 33, no. 4, pp. 548-555, April 1998 https://doi.org/10.1109/4.663559
  8. John Rogers and Calvin Plett, "Radio Frequency Integrated Circuit Design," ARTECH HOUSE, 2003