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IP명 Beamforming Front-End Module with Reconfigurable Tx/Rx Isolation Wilkinson divider for 5G NR Application
Category Analog Application 5G wireless communication
실설계면적 1.4㎛ X 2㎛ 공급 전압 1.2V
IP유형 Hard IP 동작속도 28GHz
검증단계 Silicon 참여공정 HM-2502
IP개요 제안하는 빔포밍용 송수신 모듈은 변형된 Wilkinson 분배기/결합기를 활용한 송수신 모듈과 단일 커플러를 사용한 반사형 위상 천이기를 단일 전압 제어를 활용한다. 제안하는 빔포밍용 송수신 모듈은 최근 발표된 bulk CMOS 공정을 활용한 송수신 모듈 논문 중 가장 높은 전력을 얻을 수 있다. 또한, 빔포밍을 위한 위상천이기를 송신기의 전력 증폭기와 수신기의 저잡음 증폭기가 위상 천이기를 공유하여 사용하여 직접도가 높은 빔포밍용 송수신 모듈을 설계할 수 있다. 빔포밍 동작을 위한 위상 천이기는 커플러를 사용한 반사형 위상 천이기를 단일 전압 제어를 활용한다. 제안된 구조는 22-28 GHz를 목표로 설계를 진행 하였지만 현재 사용되고 있는 mm-wave 대역인 39 GHz 대역에서 설계 시, 더 적은 면적에서 설계를 할 수 있다. 또한 적은 면적으로 설계가 가능하기 때문에 빔 포밍을 통해 출력 전력을 증가시키는 mm-wave 송신 회로에 쉽게 적용 가능하다는 장점이 있다. 현재 5G를 넘어 6G의 표준에 대한 논의가 진행 되고 있는 시기이다. 제안된 구조는 5G 뿐만 아니라 다양한 통신 표준에서도 사용이 가능한 구조이고, 실리콘 기반 공정에서 설계가 이루어졌기 때문에 디지털 모뎀과의 집적화가 용이하다. 또한 전력 결합을 통해 충분한 출력 전력을 확보할 수 있기 때문에 소형화 및 저비용 등 시장의 수요를 충족 시킬 수 있는 IP로서의 가치가 있다.
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