Etude des architectures échantillonnées de réception radio en technologies CMOS submicroniques avancées

par Rayan Mina

Thèse de doctorat en Électronique et communications

Sous la direction de Jean-François Naviner.

Soutenue en 2008

à Paris, ENST .


  • Résumé

    Avec l’arrivée des systèmes radio mobiles de troisième et de quatrième génération, les standards de communications ont tendance à occuper plus de bande pour pouvoir assurer des services de voix, de données et de multimédia. Dans ce contexte, la tendance est d’intégrer les fonctions radio et bandes de base sur le même substrat en technologie CMOS afin de réduire la surface et le coût de fabrication des terminaux sans fils. L’évolution de la technologie CMOS et la miniaturisation des transistors rendent la conception analogique de plus en plus difficile, de nouveaux effets parasites apparaissent, des contraintes surgissent avec la diminution des tensions d’alimentation et le bruit des circuits numériques de plus en plus denses augmente également. Récemment, de nouvelles solutions de réception radio dites « échantillonnées » sont apparues, elles consistent à échantillonner directement le signal RF et le traiter par des capacités commutées. Le but de ce travail est de répondre à la question de portabilité de la solution échantillonnée, en étudiant l’impact des effets parasites sur les performances radio de la solution. Ainsi, les critères de portabilité qui sont considérés sont la reconfigurabilité, l’immunité aux effets parasites, l’adaptation à la baisse des tensions d’alimentation, la surface, la consommation et la facilité de conception. Afin d’affronter réellement les problématiques de portabilité, un portage d’une chaîne de réception échantillonnée WiFi/WiMAX de CMOS 65 à 45nm a été réalisé. Les résultats de mesures montrent une confiance vis-à-vis des performances de la solution étudiée et constituent un premier élément de réponse concret à la question de portabilité.

  • Titre traduit

    Study of the sampled radio receive architectures in deep submicron CMOS process


  • Résumé

    Due to the development of the third and fourth generation of mobile radio systems, the communication standards will occupy more bandwidth to insure voice, data and multimedia services. In such context, the trend in radio engineering is to integrate all radio and baseband functions on the same die using CMOS process in order to reduce both area and cost of wireless terminals. The evolution of the CMOS process and the miniaturization of the MOS transistors have made analog design more and more complex, new parasitic effects rise, additional dynamic range constraints due to supply voltage scaling pop up and also noise coming from the more growing digital circuits increases. Recently, new type of radio receive solutions has appeared, in such receivers the RF signal is directly sampled and then processed using only switched-capacitor elements. The purpose of the present PhD thesis work is to quantify the scalability of the sampled radio receive architecture, by studying the impact of the parasitic effects on the radio performance of the solution. The scalability benchmarks that were considered in this work are the reconfigurability, immunity to parasitic effects, adaptation to supply voltage scaling, area, power consumption and ease of designing. In order to face real scalability issues, a porting of an existing sampled radio receive architecture from CMOS 65 to 45nm has been realized. The measured performance of the designed circuit has shown good performance and has brought a first element of answer to the scalability issue of the sampled architecture.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 121 réf. bibliogr. Résumé en français

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  • Bibliothèque : Télécom ParisTech. Bibliothèque scientifique et technique.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 8.43 MINA
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