Matsuzawa& Okada Lab.
Matsuzawa Lab.Tokyo Institute of Technology
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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
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研究背景
2014/9/25 S.Maki, Tokyo Tech.
• 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)
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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
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TX output
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研究目的
LOリークおよびイメージ信号を検出する
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• 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
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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
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DET
ベースバンド帯にダウンコンバート
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従来回路
• カプラを用いているため、面積が大きくなる
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[1]T. Tsukizawa, et al., ISSCC 2013
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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
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Small part of
signal is given
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検波器による送信出力のロス
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• 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
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検波器の測定
• PA & DET & VGA
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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
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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
S.Maki, Tokyo Tech.2014/9/25
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]
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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
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-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
2014/9/25 S.Maki, Tokyo Tech.
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
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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。
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