Design of a Dualband/Reconfigurable WLAN LNA in GaAs MMIC Technology.

Lavstøyforsterkeren anses ofte som en av de mest kritiske komponentene i en mobil enhet, da den skal sørge for at det mottatte signalet fra antennen blir tatt best mulig vare på og forsterket uten å legge til støy. Dagens trådløse elektronikkprodukter benytter seg gjerne av flere frekvensbånd (GSM, WLAN, WiMAX etc.) og trenger derfor forsterkere som kan operere på flere enn én frekvens. Tradisjonelt har dette vært løst ved å bruke flere forskjellige forsterkere. Denne oppgaven hadde derimot som formål å finne en forsterker som kunne operere på to bånd, 2,4 GHz (WLAN, Bluetooth etc.) og 5,8 GHz (ekspansjon av 2,4 GHz-båndet). I denne oppgaven har det blitt gjort simuleringer i Agilent ADS (Advanced Design System) på hvorvidt nettverk kan tunes/rekonfigureres ved hjelp av transistorer, eller om passive nettverk matchet til flere frekvensbånd er bedre egnet. Resultatene viste at passive nettverk ga lavest støyfaktor og var minst plasskrevende på fysisk chip, ved minst mulig bruk av tid på design. Jobbing med rekonfigurerbarhet var mer tidkrevende siden en hele tiden må ta hensyn til to forskjellige styrespenninger på transistor, noe som gjorde optimalisering for to forskjellige frekvenser vanskelig. Det ble derfor besluttet å designe en dualband forsterker. Den ferdige totrinns forsterkeren oppnådde til slutt en forsterkning på 34,4 dB ved 2,4 GHz og 27,8 dB ved 5,8 GHz, med støyfaktorer på 1,22 dB ved 2,4 GHz og 1,37 dB ved 5,8 GHz. Mellom trinnene ble det satt inn et dempeledd, med mulighet for å dempe opp til 10 dB (i steg på 1 dB) i begge frekvensbåndene. Totalt trakk forsterkeren en strøm på oppunder 50 mA. Med en forsyningsspenning på 2 V betyr det at effektforbruket holdt seg under 100 mW. I tillegg til å designe en dualbandforsterker ble det lagd DRC (Design Rule Check)-godkjent layout av forsterkeren (og de individuelle trinnene) fra prosjektoppgaven. Etter ferdig produksjon ble det gjort målinger, som igjen ble sammenlignet med simuleringene. Resultatene viste et noe større enn forventet avvik fra simuleringer, med en forflytning av maksimal forsterkning opp i frekvens, og ca 10 dB lavere forsterkning enn simulert ved 2,4 GHz. Maksimal forsterkning var ca 26,4 dB ved 2,7 GHz. Støymålingene var, til tross for gjentatte forsøk og med forskjellige støykilder, mislykkede