Automatic SRR Calibration for Millimeter-wave Transceiver...5 Matsuzawa & Okada Lab. Mat su z aw a...

Matsuzawa& Okada Lab.

Matsuzawa Lab.Tokyo Institute of Technology



ミリ波帯送信機における不要波校正手法の検討

○眞木翔太郎, 瀬尾有輝,

岡田健一, 松澤昭

2014/9/25 S.Maki, Tokyo Tech.

東京工業大学大学院

理工学研究科電子物理工学専攻

1





研究背景


• TXに要求されるSNR

60GHz帯を用いた超高速無線通信

Data rate

[Gbps/ch]

Required TX

SNR [dB]

QPSK 3.52 15

16QAM 7.04 21

64QAM 10.56 26(IEEE 802.11ad準拠)

2





研究背景

• 帯域内に現れる不要波によってTXのSNRが劣化– ミキサから現れるLOリーク

– IQミスマッチによるイメージ信号

• LO leakage, SRR ≥ 40 dBc であることが必要


TX output

3





研究目的

LOリークおよびイメージ信号を検出する


• 送受信機の製品化に向けて、不要波校正の自動化が必要

– LO leakage, SRR

目的

4





検波器を用いた不要波の検出

• 送信機出力は高周波であるため、直接検出するのは困難

• 送信機出力に二乗検波器を接続することで、LOリークとイメージ信号をベースバンド帯にダウンコンバート

S.Maki, Tokyo Tech.2014/9/25

DET

ベースバンド帯にダウンコンバート

5





従来回路

• カプラを用いているため、面積が大きくなる


[1]T. Tsukizawa, et al., ISSCC 2013

6





伝送線路による分岐

• PAの出力を伝送線路によって分岐させ、検波器に接続

• マッチングブロックを含めてもコンパクト、柔軟なレイアウト


Small part of

signal is given

7





検波器による送信出力のロス


• 平均で0.3 dB程度の損失(シミュレーション)

0

2

4

6

8

10

57.24 58.32 59.4 60.48 61.56 62.64 63.72 64.8 65.88

Po

ut

[dB

m]

Frequency [GHz]

w/o DET

w/ DET

8





検波器の測定

• PA & DET & VGA


9





TEG Measurement Setup

• 所望波と不要波をPAに入力– 不要波の大きさを調整

• 検波器出力の大きさを測定


10





測定結果 (1)

• 所望波: -20 dBm @61.56 GHz

• 不要波: -20~-60 dBm @61.561 GHz

• 40 dBc小さい不要波を検出


0

10

20

30

40

50

60

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Ou

tpu

t M

ag

. [m

V]

Undesired Signal [dBc]

11





TX Measurement Setup

• PA出力とDET出力をスペアナで測定

• I信号のみ入力


12





-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5Po

ut

of

DE

T [

dB

m]

Frequency [GHz]

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

61.36 61.41 61.46 61.51 61.56 61.61 61.66 61.71 61.76

Po

ut

of

PA

[d

Bm

]

Frequency [GHz]

測定結果 (2)

• BB Freq.: 50MHz


LODesired IM

LO

IM

• BB Freq.: 100MHz

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5Po

ut

of

DE

T [

dB

m]

Frequency [GHz]

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

61.36 61.41 61.46 61.51 61.56 61.61 61.66 61.71 61.76

Po

ut

of

PA

[d

Bm

]

Frequency [GHz]

LODesired IM

LO

IM

13





結論

• 60GHz TXにおける不要波の検出手法について検討した。

• カプラではなく、伝送線路の分岐を用いる回路を検討した。

• 測定結果により、40dBcまでの小さな不要波を検出することが可能であることがわかった。


Automatic SRR Calibration for Millimeter-wave Transceiver...5 Matsuzawa & Okada Lab. Mat su z aw a...

Documents

Transcript of Automatic SRR Calibration for Millimeter-wave Transceiver...5 Matsuzawa & Okada Lab. Mat su z aw a...