![]() |
|
以作者查詢圖書館館藏 、以作者查詢臺灣博碩士 、以作者查詢全國書目 、勘誤回報 、線上人數:28 、訪客IP:18.219.30.179
姓名 林子智(Tzu-Chih Lin) 查詢紙本館藏 畢業系所 電機工程學系 論文名稱 應用於毫米波頻段之雙推式諧波振盪器研製
(Design and Application of Push-Push Oscillator in Microwave Band)相關論文 檔案 [Endnote RIS 格式]
[Bibtex 格式]
[相關文章]
[文章引用]
[完整記錄]
[館藏目錄]
[檢視]
[下載]
- 本電子論文使用權限為同意立即開放。
- 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
- 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。
摘要(中) 本論文利用單石微波積體電路(MMIC)來製作雙推式諧波振盪器,分別設計在兩個不同頻段下,Ka頻段(Ka-band)與V頻段(V-band)。第一部份所設計的MMIC Ka-band雙推式諧波振盪器電路實現乃利用穩懋半導體公司(WIN)0.15 ?m PHEMT 製程技術。一般常用的傳輸線分為微帶線(Microstrip line)和共平面波導(Coplanar Waveguide,CPW),在被動元件上的設計採用微帶線(Microstrip line)來進行電路之匹配、偏壓電路設計,振盪器設計方法是利用串聯回授方式產生負阻抗以達到振盪,如此可以比較容易掌握相位的變動,對於設計雙推式型態比較有利。在特性表現方面其中心頻率為30.22 GHz輸出功率為 -9.4 dBm,相位雜訊為 -97.55 dBc/Hz在離中心頻1 MHz時。
第二部份所設計的MMIC V-band雙推式諧波振盪器電路實現乃利用台積電半導體公司(TSMC)0.18?m CMOS製程技術。在被動元件上的設計採用共平面波導(Coplanar Waveguide,CPW)來進行電路之匹配、偏壓電路設計,將較於傳輸線其共平面波導可以省去背面製程(backside process),包含介質板的厚度薄化(substrate thinning)及背面鍍上金屬(backside metallization)還有穿孔(Via hole)等,所以製程更加容易。振盪器設計方法是利用串聯回授方式產生負阻抗以達到振盪。在特性表現方面其中心頻率為57.8 GHz輸出功率為 -27.98 dBm,相位雜訊為 -64.3 dBc/Hz在離中心頻1 MHz時。摘要(英) This thesis presents monolithic push-push oscillators using WIN 0.15 ?m pHEMT and TSMC 0.18 ?m CMOS technologies at Ka-band (30.2 GHz) and V-band (57.8 GHz), respectively .
First of all, the Ka-band push-push oscillator is designed and fabricated by WIN semiconductor Company using 0.15 ?m PHEMT technology. In the circuit, the microstrip line interconnect is designed to realize output matching and biasing circuits. And the oscillation results from the negative resistance by series feedback topology. By this way, it is easier to manipulate the changes of the phase to design push-push structure oscillator. The measurement results show that circuit oscillates at 30.22 GHz with phase noise of -97.55 dBc/Hz at 1 MHz and output power of -9.4 dBm.
Secondly, the V-band push-push oscillator is designed and fabricated by Taiwan Semiconductor Manufacturing Company using 0.18 ?m CMOS technology. In the circuit, the oscillation is achieved by the same methodology in the Ka-band push-push oscillator. However, due to the technology without backside ground process, the coplanar waveguide (CPW) interconnect is used in the circuit not only to decease uncertain loss but also avoid complex processes such as backside process, substrate thinning, backside metallization and via hole. Besides, can be realized wide range characteristic impedance and decrease dispersion effect. The measurement results show that the circuit oscillates at 57.8 GHz with phase noise of -64.3 dBc/Hz at 1 MHz and provides output power of -27.98 dBm.關鍵字(中) ★ 雙推式諧波振盪器 關鍵字(英) ★ TSMC
★ pHEMT
★ push-push oscillator論文目次 第一章 導論…………………………………………… 1
1.1 研究背景……………………………………… 1
1.2 論文動機……………………………………… 2
1.3 論文架構……………………………………… 3
第二章 振盪器電路的基本原理與設計方法………… 5
2.1 振盪器電路簡介……………………………… 5
2.2 振盪器電路設計方法………………………… 5
2.2.1 回授法………………………………………… 5
2.2.2 LC振盪電路………………………………….. 7
2.2.3 負電阻法……………………………………… 9
2.3 相位雜訊……………………………………… 14
2.3.1 相位雜訊的定義……………………………… 14
2.3.2 雜訊指數與相位雜訊………………………… 15
2.3.3 相位雜訊對通訊系統的影響………………… 16
第三章 Ka-band 雙推式諧波振盪器之設計………... 18
3.1 GaAs 0.15-?m phemt 製程技術簡介………... 18
3.2 Ka-band 雙推式諧波振盪器之架構………… 20
3.2.1 電路設計之原理……………………………… 21
3.2.2 電路設計之方法……………………………… 23
3.2.3 電路設計之模擬結果………………………… 26
3.2.4 電路設計之量測結果………………………… 36
3.3 結果與討論…………………………………… 39
第四章 V-band 雙推式諧波振盪器之設計…………. 40
4.1 Si 0.18-?m CMOS 製程技術簡介…………... 40
4.2 V-band 雙推式諧波振盪器之架構………….. 41
4.2.1 電路設計之方法……………………………… 41
4.2.2 電路設計之模擬結果………………………… 43
4.2.3 電路設計之量測結果………………………… 52
4.3 結果與討論…………………………………… 55
第五章 結論…………………………………………… 57
參考文獻 ……………………………………………………………… 59參考文獻 [1] G. Gonzalez, “Microwave Transistor Amplifier-Analysis and Design,” 2nd Ed., Prentice Hall, Inc., 1984.
[2] 何中庸,“振盪電路之設計應用,” 全華, 民國88年.
[3] 劉佑安, “ 利用單石微波積體電路與覆晶技術製作之Ka頻段振盪器,”碩士論文, 國立中央大學, 民國94年.
[4] 陳一嘉, “ 5.5/14GHz壓控振盪器與髮夾式/環型耦合濾波器之研製,” 碩士論文, 國立中央大學, 民國94年.
[5] 呂學士,本成和彥, “微波通訊半導體電路,” 全華, 民國90年.
[6] 袁杰, “高頻電路分析與設計(二),” 全威, 民國90年.
[7] 唐毓隆, “ 三推式振盪器,” 碩士論文, 國立台灣大學, 民國88年.
[8] Yu-Lung Tang , Huei Wang, “Triple-Push Oscillator Approach : Theory and Experiments,” IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS , VOL. 36 NO. 10, OCTOBER 2001 .
[9] Ronald. G. Freitag, “A unified analysis of MMIC power amplifier stability,”1992 IEEE MTT-S Digest, June 1992 IEEE .
[10] Ronald. G. Freitag , S. H. Lee , D. M. Krafcsil , D. E. Dawson , J. E. Degenford, “Stability and improved circuit modeling considerations for high power MMIC amplifiers,” IEEE 1988 Microwave and Millimeter-Wave Monolithic Circuits Symposium, May 1988 IEEE .
[11] Franz X. Sinnesbichler, Hans Geltinger, and Gerhard R Olbrich “A 38-GHz Push-Push Oscillator Based on 25-GHz fT BJT’s,” IEEE MICROWAVE AND GUIDED WAVE LETTERS, VOL.9, NO.4, APRIL 1999 .
[12] WIN Semiconductors Corp, “0.15?m InGaAs pHEMT Power Device Model Handbook ,” WIN Semiconductors Corp 2005.
[13] Rober Wanner, and Gerhard R. Olbrich, “A Hybrid Fabricated 40GHz Low Phase Noise SiGe Push-Push Oscillator,” 2003 IEEE .
[14] Jeong-Geun Kim, Dong-Hyun Baek, Sang-Hoon Jeon, Jae-Woo Park and Songcheol Hong ,“A 60 GHz InGaP/GaAs HBT Push-Push MMIC VCO,” 2003 IEEE MTT-S Digest.
[15] Hai XIAO, Takayuki TANAKA, and Masayoshi AIKAWA,“A Ka-Band Quadruple-Push Oscillator,” 2003 IEEE MTT-S Digest.
[16] Franz X. Sinnesbichler, “Hybrid Millimeter-Wave Push-Push Oscillators Using Silicon-Germanium HBTs ,”IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.51, NO.2, FEBRUARY 2003 .
[17] F. X. Sinnesbichler, and H.Geltinger, G. R. Olbrich “A 50 GHz SiGe Push-Push Oscillator,” 1999 IEEE MTT-S Digest.
[18] F. van Straten 飛利浦半導體公司, “無線通訊系統和手機的射頻整合策略,”電子工程專輯.
[19] tsmc Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., “TSMC 0.18?m MIXED SIGNAL 1P6M SALICIDE 1.8V/3.3V RF SPICE MODELS ,” Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. REV. 1.0 2002.
[20] Ockgoo Lee, Jeong-Geum Kim, Kyutae Lim, Joy Laskar, and Songcheol Hong, “A 60 GHz Push-Push InGaP HBT VCO WiTH Dynamic Frequency Divider,” IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS, VOL.15, NO.10, OCTOBER 2005 .
[21] Yi-Hsien Cho, Ming-Da Tsai, Hong-Yeh Chang, Chia-Chi Chang, Huei Wang“A Low Phase Noise 52-GHz Push-Push VCO in 0.18-?m Bulk CMOS Technologies,” 2005 IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium .
[22] 詹益仁教授, “微波電路設計與製作,”微波電路設計與製作課程講義,民國93年.指導教授 辛裕明(Yue-Ming Hsin) 審核日期 2006-7-4 推文 plurk
funp
live
udn
HD
myshare
netvibes
friend
youpush
delicious
baidu
網路書籤 Google bookmarks
del.icio.us
hemidemi
myshare