Advanced performance GHz-range RF-AISCs

Abstract

A voltage-controlled oscillator is an important building block in modern communication systems. Limited number of available frequency bands has lead to use of multi-band mobile systems and raised a need for simple multi-band oscillators. Also the low phase noise of the oscillator is important factor when a single frequency band is divided to end-users with high efficiency. The thesis presented a design and implementation of important RF frontend building blocks for this demanding use. First circuit shown is a fully integrated GHz-range low phase noise dual-band LC-VCO based on novel circuit structure. A single core works on two separate and user changeable frequencies leading on reduced overall power consumption and makes it easier to build simple VCO cores with multiple bands or wider tuning ranges. The regulator design also includes design and implementation of voltage reference to be used within the VCO system.

Jänniteohjattu oskillaattori on tärkeä rakenneosa nykyaikaisessa tietoliikennejärjestelmässä. Radiotaajuuksien rajoitettu määrä on johtanut monitaajuuskanavaisiin matkaviestimiin ja luonut tarpeen yksinkertaisille monitaajuuksisille oskillaattoreille. Myös oskillaattorin pieni vaihekohina on tärkeä tekijä, kun yksittäinen taajuuskaista jaetaan mahdollisimman suurella hyötysuhteella loppukäyttäjille. Diplomityössä esitettiin kahden tärkeän matkaviestimien radiotaajuusosassa käytetyn rakennusosan suunnittelu ja toteutus. Ensimmäinen esitelty piiri on täysin integroitu GHz-luokan pienivaihekohinainen ja kaksitaajuinen LC-oskillaattori, joka perustuu aikaisemmin julkaisemattomaan rakenteeseen. Toinen esitelty piiri on PCB-versio matala-kynnysjännitteisestä jänniteregulaattorista, jota käytetään jänniteohjatun oskillaattorin yhteydessä. /Kir10