Integrated 60GHz RF Beamforming in CMOS (eBook)
X, 118 Seiten
Springer Netherlands (Verlag)
978-94-007-0662-0 (ISBN)
Integrated 60GHz RF Beamforming in CMOS describes new concepts and design techniques that can be used for 60GHz phased array systems. First, general trends and challenges in low-cost high data-rate 60GHz wireless system are studied, and the phased array technique is introduced to improve the system performance. Second, the system requirements of phase shifters are analyzed, and different phased array architectures are compared. Third, the design and implementation of 60GHz passive and active phase shifters in a CMOS technology are presented. Fourth, the integration of 60GHz phase shifters with other key building blocks such as low noise amplifiers and power amplifiers are described in detail. Finally, this book describes the integration of a 60GHz CMOS amplifier and an antenna in a printed circuit-board (PCB) package.
Integrated 60GHz RF Beamforming in CMOS describes new concepts and design techniques that can be used for 60GHz phased array systems. First, general trends and challenges in low-cost high data-rate 60GHz wireless system are studied, and the phased array technique is introduced to improve the system performance. Second, the system requirements of phase shifters are analyzed, and different phased array architectures are compared. Third, the design and implementation of 60GHz passive and active phase shifters in a CMOS technology are presented. Fourth, the integration of 60GHz phase shifters with other key building blocks such as low noise amplifiers and power amplifiers are described in detail. Finally, this book describes the integration of a 60GHz CMOS amplifier and an antenna in a printed circuit-board (PCB) package.
Contents 6
Biography 9
Introduction 11
Background 11
State of the Art 13
Outline of the Book 15
Millimeter-Wave Wireless Communication 17
Millimeter-Wave Communication 19
Multi-Gbps Data Communication 19
Automotive Radar 22
Millimeter-Wave Imaging 23
System Requirements 24
Implementation in Silicon & CMOS
Conclusion 27
Phased Arrays and Architecture Selection 29
A 60GHz WPAN Link Budget 30
Operation Principles of Phased Arrays 32
Benefits of Phased Arrays 34
Phased Arrays and MIMO 36
Phase-Shift Quantization 38
Phased-Array Architectures 42
Conclusion 44
RF Phase Shifters for Phased Arrays 46
Switched-Line Phase Shifters 47
Loaded-Line Phase Shifters 48
Reflection-Type Phase Shifters 49
Switched-Filter Phase Shifters 51
Traveling-Wave Phase Shifters 52
Vector-Modulator Based Phase Shifters 53
Conclusion 55
A 60GHz Passive Phase Shifter 56
Design of a Passive Phase Shifter 56
Measurement Results 65
Conclusion 67
A 60GHz Active Phase Shifter Integrated with LNA 68
Principle of an Active RF Phase Shifter 69
Design of an Active RF Phase Shifter 74
Design of an LNA and a Combiner 76
Measurement Results 80
Conclusion 87
A 60GHz Active Phase Shifter Integrated with PA 90
Design of an Active RF Phase Shifter 91
Design of a Power Amplifier 93
Measurement Results 95
Conclusion 99
Flip-Chip Integration 102
Package Materials 103
Package Prototype 104
Flip-Chip Interconnect 104
Chip Mount 106
Package 106
Measurement Results 107
Conclusion 112
Summary 113
List of Symbols and Abbreviations 115
References 117
| Erscheint lt. Verlag | 6.1.2011 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Analog Circuits and Signal Processing |
| Zusatzinfo | X, 118 p. |
| Verlagsort | Dordrecht |
| Sprache | englisch |
| Themenwelt | Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik |
| Schlagworte | 60 GHz • CMOS • phased array • Phase shifter • Transceiver |
| ISBN-10 | 94-007-0662-6 / 9400706626 |
| ISBN-13 | 978-94-007-0662-0 / 9789400706620 |
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