Details

Title: Разработка прототипа микросхемы малошумящего усилителя для приемного тракта NB-IoT-системы // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2022. – Т. 27, № 6. — С. 740-752
Creators: Котляров Е. Ю.; Путря М. Г.; Михайлов В. Ю.; Зубов И. А.; Васильев Е. С.
Imprint: 2022
Collection: Общая коллекция
Subjects: Радиоэлектроника; Усилительные устройства; усилители; малошумящие усилители; микросхемы усилителей; автоматическое проектирование; радиоволны; приемопередатчики; аналоговые узлы; amplifiers; low-noise amplifiers; amplifier chips; automatic design; radio waves; transceivers; analog nodes
UDC: 621.375
LBC: 32.846
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-6-740-752
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Additionally: New arrival
Record key: RU\SPSTU\edoc\69792

Allowed Actions: View

Annotation

При проектировании NB-IoT-системы (Narrow Band Internet of Things) основными задачами являются определение граничных параметров узлов системы, а также проверка ее работоспособности в различных условиях. Средства автоматического проектирования позволяют достичь достоверных результатов еще на этапе моделирования, что способствует ускорению разработки и внедрению новых технологий микроэлектронной отрасли, в том числе и индустриального Интернета вещей. В работе представлены аспекты проектирования NB-IoT-системы. Проведены аналитические расчеты приемного тракта с помощью отладочной системы в контексте распространения радиоволн в закрытом пространстве в соответствии со спецификациями стандарта 5G 3GPP. На основе результатов аналитических расчетов по распространению сигнала в замкнутом пространстве для прототипа абонентского устройства сформулированы общие требования к разработке активного узла малошумящего усилителя приемного тракта NB-IoT-приемопередатчика. Исходя из требований и проектных норм 180-нм КМОП технологического процесса, разработан прототип малошумящего усилителя для работы в составе NB-IoT приемо-передающего устройства абонентского терминала. Прототип малошумящего усилителя разработан в трехкаскадном исполнении и имеет коэффициент шума 1,7 дБ в частотном диапазоне n7 при коэффициенте усиления 25 дБ. Цифровые КМОП-библиотеки адаптированы для унификации и снижения стоимости процесса разработки аналоговых узлов приемо-передающего тракта, в данном случае малошумящего усилителя.

The main tasks in the Narrow Band Internet of Things (NB-IoT) system design are definition of system nodes' boundary parameters and system functionality test under different conditions. CAD facilities make it possible to obtain consistent results as early as at the stage of simulation that contributes to development and implementation of new technologies in microelectronics, among others of Industrial Internet of Things. In this work, the aspects of a NB-IoT system design are presented. In the setting of radio wave propagation in an enclosed area, analytical calculations of the receive path were performed using a debugging module in compliance with the 3GPP 5G guidelines. Based on the results of analytical calculations on signal propagation in a closed space for user equipment prototype, general requirements for the development of an active node of a low-noise amplifier for the receive path of an NB-IoT transceiver have been formulated. Based on 0.18 mum CMOS manufacturing specifications and design guidelines, a prototype low-noise amplifier (LNA) was designed to work as part of the user equipment's NB-IoT transceiver. The three-stage LNA prototype has a noise figure of 1.7 dB in the n7 frequency range and a gain of 25 dB. Digital CMOS libraries have been adapted to unify and reduce the cost of the receive path's analog nodes development, in this case, of a LNA.

Usage statistics

stat Access count: 0
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics