Design Of Integrated Duplexer In Sige Bicmos Technology At 35ghz

Abstract

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση και σχεδίαση ενός ολοκληρωμένου αμφιδρομητή (Duplexer) για λειτουργία στη συχνότητα των 35GHz. Οι αμφιδρομητές είναι διακριτές συσκευές που χρησιμοποιούνται σε κάθε σύγχρονη αρχιτεκτονική πομποδέκτη που κάνει χρήση μίας μόνο κεραίας. Τα σήματα που επιθυμεί να στείλει ο πομπός στην κεραία δεν εισέρχονται και στον δέκτη και αντίστοιχα τα σήματα που λαμβάνει η κεραία οδηγούνται μονάχα στον δέκτη. Τα τελευταία χρόνια γίνεται προσπάθεια για ολοκλήρωση αυτών των συσκευών σε τεχνολογίες CMOS με σκοπό την χρήση τους στα μελλοντικά προϊόντα της 5G ασύρματης τεχνολογίας. Αρχικά, γίνεται μία γενική αναφορά στην επερχόμενη τεχνολογία κινητών τηλεπικοινωνιών 5G και στην τεχνική της ταυτόχρονης αποστολής και λήψης στην ίδια φέρουσα συχνότητα (In-Band Full-Duplex). Στο σημείο αυτό αναλύονται τα προβλήματα και οι προκλήσεις που παρουσιάζει αυτή η τεχνική όσο αναφορά την αυτοπαρεμβολή και αναφέρονται τρόποι αντιμετώπισης της. Έπειτα, περιγράφονται όλοι οι τύποι αμφιδρομητών που έχουν σχεδιαστεί μέχρι σήμερα είτε σε διακριτή μορφή είτε έχουν ολοκληρωθεί μέσα σε chip. Από αυτούς αναλύεται περισσότερο ο αμφιδρομητής ηλεκτρικής ισορροπίας, ο οποίος επιλέχθηκε ύστερα από μελέτη των συμβιβασμών βασικών χαρακτηριστικών όλων των υπαρχουσών τεχνικών και ο οποίος αποτελεί το αντικείμενο της παρούσας εργασίας.Τέλος, η διπλωματική εργασία ολοκληρώνεται με την κατασκευή ενός αμφιδρομητή βασισμένο στην ηλεκτρική ισορροπία σε τεχνολογία BiCMOS 130nm που πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια οκτάμηνης πρακτικής εργασίας στην εταιρία Infineon Technologies AG. Ο αμφιδρομητής παρουσιάζει υψηλή απομόνωση μεταξύ πομπού και δέκτη και απώλειες συγκρίσιμες με αυτές που παρουσιάζουν αρκετά από τα εμπορικά προϊόντα σε αυτή τη συχνότητα λειτουργίας.