عبدالحمید زاهدی

انتقال در بخش موج میلی مترطیف با چالش های بسیار بیشتری نسبت به فرکانس رادیویی (RF) یا قسمت مایکروویو طیف همراه است. دریافت سیگنال منتقل شده مجموعه ای از چالش ها را به وجود می آورد. علاوه بر این ، تقویت کننده کم نویز (LNA) اولین مؤلفه ای است که در انتهای جلویی اکثر گیرنده های مایکروویو و موج میلی متر بعد از آنتن ظاهر می شودکه قابلیت تقویت سیگنال های بسیار ضعیف را دارد و سطح ولتاژ مناسب را برای تبدیل آنالوگ به دیجیتال یا پردازش آنالوگ فراهم می کند. برای طراحی تقویت کننده های کم نویز با پهنای باند بسیار عریض، از ساختارهای مختلفی استفاده می شود، که از جمله مشهورترین آن ها ساختارهای سورس مشترک و گیت مشترک در ورودی است. هرکدام از این ساختارها مزایای و معایب مربوط به خود را دارند. نویز پایین و امکان دسترسی به بهره بالا در ساختار سورس مشترک از مزایای این ساختار است اما وابستگی نویز به فرکانس جزو چالش های اصلی در طراحیLNAبا این طبقه در ورودی است.ساختار گیت مشترک نویز مینیمم بیشتری داشته اما در عین حال وابستگی نویز به فرکانس کمتری دارد. از سوی دیگر تطبیق امپدانس بسیار عریض در ورودی، با این ساختار براحتی بدست می آید.قابلیت خطی بودن یکی از نیازهای اصلی هر تقویت کننده و به طور خاص هرLNA است. رفتار غیرخطی اغلب عملکرد سیستم را کاهش می دهد و منجر به پدیده ای به نام اعوجاج می شود. اعوجاج معمولاً با هارمونیک فرکانس حامل، اعوجاج مدولاسیون (IMD) یا فشرده سازی به وجود می آید. تکنیک های خطی سازی تقویت کننده شامل تکنیک های فیدبک، تکنیک های فیدفوروارد، حذف هارمونیک، بایاس بهینه و… است. در [1] یک LNA کسکود ولتاژ پایین با خطینگی بالا با استفاده از روش تزویج مغناطیسی در باند فرکانسی GHZ45 با استفاده از تکنولوژی 0.18 um RF-CMOS شرکت Tsmc ارائه شد از روش تزویج مغناطیسی جهت کاهش ولتاژ منبع تغذیه و کاهش اثرات غیر خطی رسانایی درین ترانزیستور کسکود ورودی به کار گرفته شده است. مقدار بهره در این LNA تقریبا 9dB میباشد و مقدار کمینه ی عدد نویز در فرکانس 45GHz برابر 4dB است. به علاوه مقدار IIP3 به میزان 7dBm بهبود داشته است. در [2]، برای طراحی LNA پیشنهادی از یک منبع مشترک با استفاده از تکنیک استفاده مجدد جریان و تکنیک فیدبک شنت مقاومتی-خازنی ضعیف در مرحله ی ورودی استفاده شده است تا تغییرات تاخیرات بهین