طراحی یک فرستنده IR-UWB با چگالی طیفی توان تطبیق پذیر در محدوده Gpps 0.02-1.4

بسیاری از فرستنده های رادیویی UWB برای نرخ تکرار پالس خاصی طراحی شده اند. به این معنی که چگالی طیفی توان در این فرستنده ها، به طور کامل با ماسک توان FCC منطبق نبوده و به ازای برخی از نرخ های تکرار پالس، از محدوده توانی آن تجاوز می کند. این مسئله در کاربردهای بی سیم برد کوتاه که به نرخ تکرار پالس متغیر نیاز دارند اهمیت به سزایی دارد. در این مقاله، یک فرستنده IR-UWB با چگالی طیفی توان تطبیق پذیر مبتنی بر مدولاسیون OOK در تکنولوژی 180 نانومتر CMOS شرکت TSMC طراحی شده است. تطبیق پذیری چگالی طیفی توان پالس UWB فرستنده با نرخ تکرار پالس، با استفاده از تکنیک پیش شارژ تک سیکل محدود محقق شده و از آشکارساز فاز/فرکانس به منظور گسترش محدوده آن استفاده شده است. پالس UWB نیز توسط فیلتر شکل دهنده تولید شده است. نتایج شبیه سازی پساجانمایی نشان می دهند که قله چگالی طیفی توان، به ازای نرخ تکرار پالس در بازه Gpps 0.02-1.4، در محدوده توان تشعشعی همسانگرد معادل، یعنی dBm/MHz -41.3 بوده و دارای تغییراتی برابر با dBm/MHz 3.38 است. با در نظر گرفتن تمامی مدارات به کار رفته، توان مصرفی کلی فرستنده در نرخ های تکرار پالس 10، 100، 500 و Mpps 1400 به ترتیب برابر با 0.293، 0.6235، 0.792 و mW 2.022 است. مساحت ناحیه فعال تراشه بدون در نظر گرفتن بالشتک های STG و اتصال mm2 0.38 است.

کلیدواژه ها:

فرستنده UWB ، رادیوی ایمپالس (IR) ، مولد پالس ، چگالی طیفی توان (PSD)