طراحي بخش جلويي گيرنده پهن‌باند كم‌توان با استفاده از فيلترهاي فعال و غيرفعال چندمسيره

كنترل، نظارت، شناسايي و سيستم‌هاي اطلاعاتي در پدافند نوين نيازمند سامانه‌هاي راديويي كم­مصرف با پوشش­دهي استاندارهاي مخابراتي متفاوت است. در اين مقاله با به‌كارگيري روش نوين مخلوط‌كننده‌هاي فعال و غيرفعال چندمسيره، بخش جلويي يك گيرنده بسيار كم‌توان با قابليت تنظيم شدن در طيف وسيع فركانسي و با قابليت استفاده در استانداردهاي مخابراتي متنوع ارائه شده ‌است. در اين پژوهش ضمن تحليل روش فيلترهاي چندمسيره مرسوم و پيشرفته، بررسي جزئي گيرنده­هاي مشابه پيشين نيز صورت گرفته است. با اعمال يك سري اصلاحات در طراحي و پياده‌سازي، عدد نويز گيرنده بهبود يافته‌ است و پايداري ساختاري مدار گيرنده تضمين شده ‌است. براي اثبات درستي عملكرد گيرنده پيشنهادي از نرم‌افزار قدرتمند طراحي مدارات مجتمع Cadence استفاده شده ­است و بخش جلويي گيرنده تا تنها يك قدم قبل از ساخت كامل، شبيه­ سازي شده است. بر مبناي نتايج شبيه‌سازي با استفاده از ترانزيستورهاي فناوري CMOS 90nm-TSMC، توان مصرفي به ميزان قابل‌توجهي به نسبت ساختار مشابه كاهش يافته است و عدد نويز و S11، در تمام گستره فركانسي 85/1گيگاهرتز، به ترتيب كمتر از 6/3دسي‌بل و 10- دسي‌بل به دست آمده است. توان مصرفي بدون احتساب ساعت اعمالي كمتر از 15ميلي‌وات است و IIP3 خارج باندي به ميزان 8 دسي‌بل ميلي‌وات به دست آمده‌ است.

Control, inspection, detection, and transmitting or receiving data in modern defence principles, essentially requires the low-power radio frequency systems with the ability of operating at various communication standards. In this paper, employing the modern method of active and passive N-path filters, a receiver front-end with the ability of tunablity at various standards and frequencies is proposed. In addition to the analysis of conventional and advanced N-path filters, the prior similar structures are discussed in details. Applying some modifications in the previous structure, not only the NF has been improved but also the power consumption has been considerably decreased, while the stability has been guaranteed. To verify the correctness of the proposed receiver front-end, the cadence IC design tool has been used to simulate the system. According to the simulation results, using CMOS90nm transistors, the amount of power consumption has been remarkably decreased with respect to the previous similar structures. The NF and S11 values in the whole of frequency range, DC to 1.85GHz, are less than 3.6dB and -10dB, respectively. The power consumption is less than 15mW including the power consumption of the recombiners. The out of band IIP3 is +8dBm.