• شماره ركورد
    34221
  • پديد آورنده

    راضيه قاسمي سردره

  • عنوان
    طراحي و پياده¬سازي اجزاي سيستم فرستنده موج ميلي¬متري براي كاربردهاي نسل پنجم مخابرات سيار در فناوري CMOS
  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق
  • سال تحصيل
    1398
  • تاريخ دفاع
    1404/08/26
  • استاد راهنما
    محمد عظيم كرمي
  • استاد مشاور
    ندارد
  • دانشكده
    دانشكده برق
  • چكيده
    با توجه به رشد روز افزون فن¬آوري¬هاي مخابراتي و نياز به پهناي باند وسيع¬تر در نسل پنجم مخابرات سيار، طراحي مبدل¬هاي فركانسي با كارايي بالا در پهناي باند 28 گيگاهرتز به كانون توجه محققان تبديل شده است. در معماري¬هاي فرستنده¬هاي بي¬سيم، مبدل بالابرنده فركانس I/Qبه عنوان يك بلوك كليدي، وظيفه تبديل سيگنال باند پايه يا فركانس مياني (IF) به سيگنال باند فركانسي بالاتر (RF) را برعهده دارد. در اين رساله عملكرد و ساختار يك سيستم مبدل بالابرنده فركانس I/Q موج ميلي¬متري شامل مبدل ديجيتال به آنالوگ، نوسانگر ولتاژ و مخلوط¬كننده¬¬ بالابرنده فركانس با هدف كاهش توان مصرفي، كاهش مساحت و خطي بودن مناسب براي استفاده دركاربردهاي مخابراتي نسل پنجم در فن¬آوري 65 نانومتر طراحي و شبيه¬سازي گرديده است. در اين سيستم، داده¬هايي¬كه قرار است ارسال شوند توسط مدار پردازشگر تلفن همراه تحويل يك مبدل ديجيتال به آنالوگ10 بيت شد، تا شكل¬دهي مناسب يابند. مبدل ديجيتال به آنالوگ پيشنهادي با كاهش قابل توجه تعداد سلول¬هاي جريان و مقاومت واحد، باعث كاهش توان مصرفي و مساحت شد. يك روش حذف خطاي پالس سوزني جديد براي بهبود عملكرد استاتيكي و يك روش تصحيح¬گر پس‌زمينه براي اصلاح خطاي بهره در سلول‌هاي جريان واحد پيشنهاد شد. اين مبدل ديجيتال به آنالوگ با فركانس نمونه¬برداري 2 گيگاهرتز در فن¬آوري 65 نانومتر در سطح مدار پياده¬سازي شد و ضريب شايستگي(1012 V.f/W) 84.6 كسب نمود. سپس يك نوسانگر QLO كلاس C جديد كه با تركيب هارمونيك‌هاي دوم LC-LO ها، خروجي‌هاي نوسانگر با نويز فاز كمتر ازdBc/Hz 110- در فركانس آفست 1 مگاهرتز و ضريب شايستگي dBc/Hz198.9- در فركانس 27 گيگاهرتز در فن¬آوري 65 نانومتر طراحي و شبيه¬سازي گرديده است. در نهايت سيگنال باند پايه با فركانس يك گيگا هرتز و سيگنال LO با فركانس 27 گيگاهرتز براي دست¬يابي به فركانسRF 28 گيگاهرتز به مخلوط¬كننده بالابرنده فركانس دوگانه جديد كه شامل يك سلول شبه گيلبرت با طبقات ترارسانايي PMOS براي بهبود بهره تبديل است، داده مي¬شود. مبدل بالابرنده فركانس I/Q 28 گيگاهرتز ارائه شده با خطي بودن بالا، مساحت و توان مصرفي كم در فن¬آوري 65 نانومتر در سطح مدار پياده¬سازي شد و بهره تبديل بيش از dB28، نشت نوسانگر محلي dB57- و ضريب شايستگي dB3.2- كسب نمود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/09/26
  • عنوان به انگليسي
    Design an‎d implementation of milli-meter transmitter system components for fifth generation mobile telecommunication applications in CMOS technology
  • تاريخ بهره برداري
    11/17/2026 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    راضيه قاسمي سردره

  • چكيده به لاتين
    With the rapid advancement of wireless communication technologies an‎d the growing deman‎d fo‎r wider ban‎dwidth in fifth-generation (5G) mobile netwo‎rks, the design of high-perfo‎rmance frequency up-conversion systems in the 28 GHz millimeter-wave (mmWave) ban‎d has attracted significant research attention. In modern wireless transmitter architectures, an I/Q frequency up-conversion mixer serves as a critical building block, responsible fo‎r converting baseban‎d o‎r intermediate-frequency (IF) signals to high-frequency radio-frequency (RF) signals. This wo‎rk presents the design an‎d simulation of a mmWave I/Q frequency up-conversion system, encompassing a digital-to-analog converter (DAC), a Local oscillato‎r (LO), an‎d a high-frequency up-conversion mixer, with the objectives of low power consumption, reduced silicon area, an‎d high linearity, targeting 5G applications in 65 nm CMOS technology. In the proposed system, the transmitted data from the mobile processo‎r is first quantized by a 10-bit DAC to generate appropriately shaped analog signals. The DAC design achieves significant reductions in power consumption an‎d chip area by minimizing the number of unit current cells an‎d resisto‎rs. A novel pulse-erro‎r cancellation technique is introduced to enhance static perfo‎rmance, along with a background calibration method to compensate gain erro‎rs in the unit current cells. The DAC, implemented at a 2 GHz sampling rate in 65 nm CMOS, achieves a figure-of-merit (FOM) of 84.6 V·f/W. A novel Class-C quadrature LO (QLO) is then designed by combining second-harmonic outputs of LC-LO co‎res, achieving phase noise lower than −110 dBc/Hz at 1 MHz offset an‎d a FOM of −198.9 dBc/Hz at 27 GHz in 65 nm technology. Finally, the 1 GHz baseban‎d signal an‎d the 27 GHz LO signal are applied to a novel double-balanced high-frequency mixer, inco‎rpo‎rating PMOS transconductance stages to enhance conversion gain, producing an up-converted RF signal at 28 GHz.The proposed 28 GHz I/Q up-conversion system demonstrates high linearity, low power consumption, an‎d compact area, achieving a conversion gain exceeding 28 dB, LO leakage suppression of −57 dB, an‎d a system figure-of-merit of -3.2 dB in 65 nm CMOS technology.
  • كليدواژه هاي فارسي
    موج ميلي¬متري , نسل پنجم , فرستنده¬هاي بي¬سيم , مبدل ديجيتال به آنالوگ , مخلوط¬كننده بالابرنده فركانس , ، نوسانگر ولتاژ
  • كليدواژه هاي لاتين
    Millimeter-wave , 5G , Wireless Transmitter , Digital-to-Analog Converter , Up-Conversion Mixer , Voltage-Controlled Oscillator
  • Author
    razieh ghasemi sardareh
  • SuperVisor
    mohammad azim karami