طراحی یک فرستنده IR-UWB با چگالی طیفی توان تطبیق‌پذیر در محدوده Gpps 0.02-1.4

بسیاری از فرستنده‌های رادیویی UWB برای نرخ تکرار پالس خاصی طراحی شده‌اند. به این معنی که چگالی طیفی توان در این فرستنده‌ها، به‌طور کامل با ماسک توان FCC منطبق نبوده و به‌ازای برخی از نرخ‌های تکرار پالس، از محدوده توانی آن تجاوز می‌کند. این مسئله در کاربردهای بی‌سیم برد کوتاه که به نرخ تکرار پالس متغیر نیاز دارند اهمیت به سزایی دارد. در این مقاله، یک فرستنده IR-UWB با چگالی طیفی توان تطبیق‌پذیر مبتنی بر مدولاسیون OOK در تکنولوژی 180 نانومتر CMOS شرکت TSMC طراحی شده است. تطبیق‌پذیری چگالی طیفی توان پالس UWB فرستنده با نرخ تکرار پالس، با استفاده از تکنیک پیش‌شارژ تک‌سیکل محدود محقق شده و از آشکارساز فاز/فرکانس به‌منظور گسترش محدوده آن استفاده شده است. پالس UWB نیز توسط فیلتر شکل‌دهنده تولید شده است. نتایج شبیه‌سازی پساجانمایی نشان می‌دهند که قله چگالی طیفی توان، به‌ازای نرخ تکرار پالس در بازه Gpps 0.02-1.4، در محدوده توان تشعشعی همسانگرد معادل، یعنی dBm/MHz -41.3 بوده و دارای تغییراتی برابر با dBm/MHz 3.38 است. با در نظر گرفتن تمامی مدارات به‌کار رفته، توان مصرفی کلی فرستنده در نرخ‌های تکرار پالس 10، 100، 500 و Mpps 1400 به‌ترتیب برابر با 0.293، 0.6235، 0.792 و mW 2.022 است. مساحت ناحیه فعال تراشه بدون در نظر گرفتن بالشتک‌های STG و اتصال mm2 0.38 است.