IEEE 802.11a uygulamasına özgü geniş bantlı RF-MEM devre elemanlı LNA tasarımı=Design and implementation of a wideband LNA with compatible RF-MEMS component for IEEE 802.11a applications

Official URL: http://ieeexplore.ieee.org/iel5/11023/34756/01659889.pdf?tp=&arnumber=1659889&isnumber=34756

This paper presents a design methodology of a low noise and low power fully-integrated LNA, targeted to all the three bands of IEEE 802.11a WLAN applications in the 5-6 GHz band and using Austria Micro Systems (AMS) 0.35´m SiGe BiCMOS HBT technology. We emphasized in this paper the importance of parasitic component extraction through the use of electromagnetic simulations, which is usually ignored in the literature of similar works/research when reporting noise figure. Also, we show a method for improving the noise figure (NF) performance of the LNA using RF-MEMS-based inductors. Finally, we have obtained a SiGe HBT on-chip matched LNA, exhibiting NF of 2.75 dB, gain of >15dB, input return loss of < -15dB, output return loss of < -10dB. The circuit consumes only 10.6 mW under 3.3V supply voltage. The circuit die area is 595 × 925 ´m2, including measurement pads.{|}Özet: Bu makalede, Austria Micro Systems (AMS) 0.35´m SiGe BiCMOS HBT teknolojisi kullanılarak IEEE 802.11a protokolü için 56 GHz frekans bandında çalışan LNA geliştirimi anlatılmaktadır. Kırmık-içi endüktans tasarımının zorluğu ve günümüz teknolojilerinde gerçeklenen endüktans yapılarının performanslarının yeterli olmamasına çözüm olarak, RF-MEMS teknolojisi kullanılarak alternatif daha yüksek performanslı devreler oluşturulabileceği gösterilmiştir. Devrenin belirtilen frekans bandındaki, NF değeri 2.75 dB değerinin altında ve kazanç değeri 15 dB değerinin üzerinde olup, IEEE 802.11a uygulamasına oldukça uygundur. Ayrıca, devrenin giriş ve çıkış empedans uyumu yapılmış ve 50-Ω kaynak empedansına uygun hale getirilmiştir. Devre, şartsız olarak tüm frekans bandında lineerdir. Tasarlanan LNA yapısı, 595 × 925 ´m2’lik alana serilmiş olup, 3,3 V besleme gerilimi altında, sadece 10,6 mW güç harcamaktadır.