능․수동 듀얼(Dual) 모드 GPS 안테나를 위한 0.13μm CMOS 고주파 프론트-엔드(RF Front-end)
A 0.13 μm CMOS Dual Mode RF Front-end for Active and Passive Antenna
정춘식(한국항공대학교); 이승민(한국항공대학교); 김영진(한국항공대학교)
13권 1호, 47~53쪽
초록
본 논문은 1P8M CMOS 0.13μm 공정을 이용하여 GPS응용에 적합한 프론트-엔드(front-end)를 구현하였다. 저잡음 증폭기(LNA)는 능동 안테나와 수동 안테나를 지원하기 위해 높은 전압이득과 낮은 잡음지수(Noise Figure)의 LNA1모드와 낮은 이득과 높은 입력 3차 교차점(IIP3: 3rd Input Intercept Point)의 LNA2모드로 동작한다. 두 LNA의 측정된 성능은 1.2 V의 공급전압에서 각각 3.2/2 mA의 전류를 이용하여 16.4/13.8 dB 이득과, 1.4/1.68 dB NF, 그리고 -8/-4.4 dBm의 IIP3값을 갖는다. 쿼드 하향주파수 혼합기(quadrature downconversion 혼합기)는 트랜스임피던스 증폭기(transimpedance amplifier)와 가변저항을 이용하여 27.5 dB에서 41 dB의 변환이득을 갖는다. 프론트-엔드는 LNA1모드 동작 시 6.6 mW의 전력을 소모하여 39.8 dB의 변환이득, 2.2 dB의 잡음지수와 -33.4 dBm의 IIP3의 성능을 갖는다.
Abstract
The CMOS RF front-end for Global Positioning System(GPS)are implemented in 1P8M CMOS 0.13 μm process. The LNAs consist of LNA1 with high gain and low NF, and LNA2 with low gain and high IIP3 for supporting operation with active and passive antenna. the measured performances of both LNAs are 16.4/13.8 dB gain, 1.4/1.68 dB NF, and -8/-4.4 dBm IIP3 with 3.2/2 mA form 1.2 V supply, respectively. The quadrature downconversion mixer is followed by transimpedance amplifier with gain controllability from 27.5 to 41 dB. The front-end performances in LNA1 mode are 39.8 dB conversion gain, 2.2 dB NF, and -33.4 dBm IIP3 with 6.6 mW power consumption.
- 발행기관:
- 한국항행학회
- 분류:
- 항공우주공학