微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 微电子和IC设计 > 微电子学习交流 > 发射机的second harmonic pulling问题

发射机的second harmonic pulling问题

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
    我做了个transmitter,工作频率是2.4G, VCO(LCVCO)工作于4.8G, VCO的信号除以2从而产生2.4G正交LO信号。通过上混频器将模拟基带信号调制到2.4G上。在片上集成了PA的输出balun。 现在通过测试发现,只要发射信号功率到-3dBm的时候发射信号的EVM就恶化了。发射功率低的时候信号正常。
    我怀疑PA pulling了VCO, 因为PA中会存在second harmonic 4.8G, 而这正好同VCO频率相同。有几个问题:
1. 如果是second harmonic pulling, 那么是何种原因导致的, 是通过PA的输出balun和VCO电感之间电磁耦合吗(两者之间距离750um)? 还是PA工作时候substrate有second harmonic信号,从而导致VCO恶化?
2. VCO用8字形的电感好像可以降低电磁干扰,从而降低pulling的影响,这个业界用的多吗?
我以前用同样的架构做过WIFI 发射机, 发射功率在15dBm时都没有pulling现象,但是VCO电感和PA的输出balun距离大概在2000um
请大家帮我分析下原因,另外做这种架构的TX需要注意些什么来避免这个现象,谢谢

我觉得衬底的coupling可能有关系,看你VCO那里有没有做Deep N well,有钱的话可以试试看把衬底削得薄一点,如果是衬底的缘故,EVM应该会变好。感觉换个PLL的架构可以根本解决问题。如果不换架构,RFIC 2014 搜索 WSE-1的tutorial,里面有一个简单的方法,在div/2之后加一点延迟,在VCO 不敏感的时候PA 的2nd harmonic pulling最大,当然实际效果要看做的情况。BRCM做过一个cancellation loop,就是加一点点延迟或者反相过得信号,抵消二阶的干扰。关于balun的优化有一篇伯克利的文章,大概就是顶层金属错开一点点减小电容。个人感觉换架构,搞一个非direct conversion 的最最治本,纸上谈兵,概不负责。

愿闻其详

不能同时测Tx输出和LO么?可以的话试试在-3dBm时看看LO质量。

MTK新加坡的一片蓝牙paper中使用了8字形电感改善pulling
我想在工业界8字形电感应该使用很普遍了
从我的体会看8字形电感没有什么副作用,只是设计复杂一点

一般而言,都是衬底或者VDD的耦合,VCO的开关管一般放置在DNW中,所以看看DNW的VDD接触电位有没有耦合问题,也估算一下VCO的VDD和GND的耦合情况,如果VDD的接触点是LDO输出的话,仔细看一下LDO输出的电容Q值,Q值不够的话,是滤除不掉高频耦合信号的。
Bonding线的耦合一般只会发生在相邻的bonding线之间,差750um发生coupling的概率较小。

你指的VCO的开关管是 VCO的振荡管吗?VCO的开关管一般放置在DNW中,这个DNW的VDD接触是不是要直接star routing到VDD上?DNW的VDD接触是不是也要加decoupling电容来让这个VDD接触电压稳定?

VCO的开关管就是VCO的振荡管,片内高频电路相关的VDD接触点都要加decoupling来滤除高频谐波,并且小心所加cap的Q值。

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top