본 논문에서는 UHF(Ultra High Frequency) 대역 모바일 RFID(Radio Frequency IDentification) 리더의 수신단에 적용할 수 있는 누설신호제거회로를 내장한 저잡음 증폭기에 대한 연구를 수행하였다. UHF 대역 ...
본 논문에서는 UHF(Ultra High Frequency) 대역 모바일 RFID(Radio Frequency IDentification) 리더의 수신단에 적용할 수 있는 누설신호제거회로를 내장한 저잡음 증폭기에 대한 연구를 수행하였다. UHF 대역 RFID시스템은 송신단과 수신단이 동일한 주파수를 사용함으로써 송․수신단의 간섭을 최소화 해야만 한다. 송․수신단이 동일한 주파수를 사용하는 시스템에서는 송․수신부를 격리시키기 위해 방향성 결합기를 사용한다. 그러나 범용적으로 사용되는 방향성 결합기를 사용 할 경우, 송신단의 강한 전력이 수신부로 흘러들어와 수신부의 전체 민감도를 떨어뜨리게 되고 기저대역의 회로를 포화(Saturation)상태로 만들거나 신호대 잡음비(SNR)를 현저히 떨어뜨려 수신 신호를 복원하지 못하게 할 수 있다. 이러한 현상을 막기 위해 수신단에 송신부로부터 들어온 누설 전류를 상쇄시키는 누설신호제거회로를 넣어 누설신호를 제거하여 높은 성능의 RFID 리더를 구현하였다. 본 논문에서는 UHF 대역 고 선형성의 저잡음 증폭기와 누설신호제거 회로 및 밴드갭 레퍼런스를 설계하였다. 저 잡은 증폭기는 칩 주변부 회로의 소형화와 잡음지수에 대한 영향을 최소로 하기 위해 공통 게이트 구조의 커패시터 크로스 커플(Capacitor Cross-Coupled) 저잡음 증폭기로 설계하였고 누설신호제거 회로는 저잡음 증폭기의 출력단의 신호를 감쇄해주는 구조로 설계하였다. 저잡음 증폭기의 출력단에 동일한 구조의 누설신호제거회로를 차동으로 연결하여 VCO에서 똑같은 크기와 위상의 LO 신호를 인가하여 누설신호를 제거하는 방식이다. 밴드캡 레퍼런스는 특정 온도 및 외부 환경의 변화에도 안정적인 전류를 공급해 줄 수 있도록 설계하였다. 본 논문을 수행하기 위해 CMOS시뮬레이션 툴인 Cadence사의 Spectre RF를 사용하여 회로를 검증하였으며, 제작은 동부 0.13um RF 공정을 사용하였다. 공급전압은 3.3 V, 최대전류소모는 16.6mA, 잡음지수 5.5dB, 이득은 15.8dB이며 입력 누설신호에 따른 출력 누설신호이득에 대한 누설신호제거는 21dBm 이상이다.
본 논문에서는 UHF(Ultra High Frequency) 대역 모바일 RFID(Radio Frequency IDentification) 리더의 수신단에 적용할 수 있는 누설신호제거회로를 내장한 저잡음 증폭기에 대한 연구를 수행하였다. UHF 대역 RFID시스템은 송신단과 수신단이 동일한 주파수를 사용함으로써 송․수신단의 간섭을 최소화 해야만 한다. 송․수신단이 동일한 주파수를 사용하는 시스템에서는 송․수신부를 격리시키기 위해 방향성 결합기를 사용한다. 그러나 범용적으로 사용되는 방향성 결합기를 사용 할 경우, 송신단의 강한 전력이 수신부로 흘러들어와 수신부의 전체 민감도를 떨어뜨리게 되고 기저대역의 회로를 포화(Saturation)상태로 만들거나 신호대 잡음비(SNR)를 현저히 떨어뜨려 수신 신호를 복원하지 못하게 할 수 있다. 이러한 현상을 막기 위해 수신단에 송신부로부터 들어온 누설 전류를 상쇄시키는 누설신호제거회로를 넣어 누설신호를 제거하여 높은 성능의 RFID 리더를 구현하였다. 본 논문에서는 UHF 대역 고 선형성의 저잡음 증폭기와 누설신호제거 회로 및 밴드갭 레퍼런스를 설계하였다. 저 잡은 증폭기는 칩 주변부 회로의 소형화와 잡음지수에 대한 영향을 최소로 하기 위해 공통 게이트 구조의 커패시터 크로스 커플(Capacitor Cross-Coupled) 저잡음 증폭기로 설계하였고 누설신호제거 회로는 저잡음 증폭기의 출력단의 신호를 감쇄해주는 구조로 설계하였다. 저잡음 증폭기의 출력단에 동일한 구조의 누설신호제거회로를 차동으로 연결하여 VCO에서 똑같은 크기와 위상의 LO 신호를 인가하여 누설신호를 제거하는 방식이다. 밴드캡 레퍼런스는 특정 온도 및 외부 환경의 변화에도 안정적인 전류를 공급해 줄 수 있도록 설계하였다. 본 논문을 수행하기 위해 CMOS 시뮬레이션 툴인 Cadence사의 Spectre RF를 사용하여 회로를 검증하였으며, 제작은 동부 0.13um RF 공정을 사용하였다. 공급전압은 3.3 V, 최대전류소모는 16.6mA, 잡음지수 5.5dB, 이득은 15.8dB이며 입력 누설신호에 따른 출력 누설신호이득에 대한 누설신호제거는 21dBm 이상이다.
This paper presents the studies of the Low Noise Amplifier applicable the Receiver stage of UHF band mobile RFID(Radio Frequency IDentification). It is essential th the RFID system at UHF band with hoose of Receiver and Transmitter at identical frequency thus the interference of each stage can be mi...
This paper presents the studies of the Low Noise Amplifier applicable the Receiver stage of UHF band mobile RFID(Radio Frequency IDentification). It is essential th the RFID system at UHF band with hoose of Receiver and Transmitter at identical frequency thus the interference of each stage can be minimized. Transmitter and receiver use the same frequency, the transmission, receiver is used to isolate the directional coupler. In general, however, when using directional coupler used, a strong power of the transmitter and the receiver of the total flowing into the receiver sensitivity is decrease due to the baseband circuit saturation created by the state or the SNR (Signal to Noise)) significantly lowered to prevent the received signal can be restored. To prevent this phenomenon came from the receiver to the transmitter to compensate for leakage cureent Tx cancellation circuit put th Tx leakage prevention and high-performance RFID reader is implemented. In this paper, the studies of high linearity low noise amplifier, Tx leakage cancellation circuit and PTAT(Proportianal To Absolute Temperature) at 900MHz band. The low noise amplifier is cross-coupled common gate structure for minimized the impact noise figure. Suppression of leakage of low noise amplifier circuit, output common-mode signal that was designed to give the attenuation. Low-noise amplifier at the output of the leakage signal rejection of the same structure as the circuit is differential in the same magnitude and phase of the VCO signal is the LO leakage is a way to remove the signal. Bandgap reference to a specific temperature and changes in the external environment, a stable was designed to supply current. We perform as simulation tool for CMOS circuits was verified using Cadence, making use of the Dongbu 0.13um RF process. Supply voltage is 3.3 V, the maximum current consumption is 16.6mA, the noise figure 5.5dB, 16.4dB gain and Tx leakage signal cancel is more than 21dBm.
This paper presents the studies of the Low Noise Amplifier applicable the Receiver stage of UHF band mobile RFID(Radio Frequency IDentification). It is essential th the RFID system at UHF band with hoose of Receiver and Transmitter at identical frequency thus the interference of each stage can be minimized. Transmitter and receiver use the same frequency, the transmission, receiver is used to isolate the directional coupler. In general, however, when using directional coupler used, a strong power of the transmitter and the receiver of the total flowing into the receiver sensitivity is decrease due to the baseband circuit saturation created by the state or the SNR (Signal to Noise)) significantly lowered to prevent the received signal can be restored. To prevent this phenomenon came from the receiver to the transmitter to compensate for leakage cureent Tx cancellation circuit put th Tx leakage prevention and high-performance RFID reader is implemented. In this paper, the studies of high linearity low noise amplifier, Tx leakage cancellation circuit and PTAT(Proportianal To Absolute Temperature) at 900MHz band. The low noise amplifier is cross-coupled common gate structure for minimized the impact noise figure. Suppression of leakage of low noise amplifier circuit, output common-mode signal that was designed to give the attenuation. Low-noise amplifier at the output of the leakage signal rejection of the same structure as the circuit is differential in the same magnitude and phase of the VCO signal is the LO leakage is a way to remove the signal. Bandgap reference to a specific temperature and changes in the external environment, a stable was designed to supply current. We perform as simulation tool for CMOS circuits was verified using Cadence, making use of the Dongbu 0.13um RF process. Supply voltage is 3.3 V, the maximum current consumption is 16.6mA, the noise figure 5.5dB, 16.4dB gain and Tx leakage signal cancel is more than 21dBm.
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