Effizienter Entwurf von linearen Hochfrequenzfiltern

Direktumwandlungsempfänger werden in drahtlosen Kommunikationssystemen immer beliebter, da sie im Vergleich zu bestehenden Heterodyn-Empfängern eine bessere Leistung in Bezug auf Leistungsaufnahme, Größe und Kosten versprechen. Theoretisch bieten Direktumsetzungsempfänger den Vorteil, dass sie die in Heterodyn-Architekturen erforderliche Zwischenstufe überflüssig machen und dadurch die Hardwarekomplexität des Empfängerdesigns erheblich reduzieren. In dieser Forschungsarbeit wird eine Filtertechnik höherer Ordnung vorgeschlagen, um Blocker außerhalb des Bandes in einem Direktumwandlungsempfänger zu dämpfen, ohne das gewünschte Signal im interessierenden Band zu beeinträchtigen. Die vorgeschlagene Filterstruktur basiert auf einer biquadratischen Rohrfilterzelle im Strommodus, die ursprünglich nur die Implementierung von Allpol-Filterfunktionen wie Butterworth erlaubt. Mit dem Ziel, eine flache Amplitudenantwort im Durchlassband und eine steile Dämpfung im Übergangsband zu erreichen, wird die Basisstruktur modifiziert, um eine Inverse-Tschebyscheff-Übertragungsfunktion höherer Ordnung zu implementieren, was die Realisierung beliebiger komplexer Nullstellen im Sperrband erfordert. Ein Prototyp dritter Ordnung wurde in einem 0,18mim CMOS-Prozess mit einer Versorgungsspannung von 1,8 V realisiert.