A Multi-Stage 60GHz CMOS LNA Using Dual Noise-Matching Technique

はじめに:現在、60GHz 帯において 9GHz 幅の広い帯域が無線局免許なしで使用することができます。60GHz 帯を用いると数 Gbps 以上の高速無線通信の実現が可能です。60GHz 帯では、空気中の酸素分子の吸収が大き く、電波の減衰が非常に大きいです。そのため、長距離の無線通信には向いていませんが、逆に電波干渉が少な く傍受されにくいという特徴があります。 検討:60GHz では、CMOS トランジスタ単体での MAG が小さく、ノイズも大きいです。数 GHz 帯の LNA で は Cascode トポロジーがよく用いられますが、60GHz 帯ではトランジスタ単体のゲインが低いため、ノイズ特 性が劣化してしまいます。そこで、本研究では、NF を改善するための新しいトポロジーの LNA を提案し、従 来の Cascode トポロジーの LNA と比較を行いました。 結 果:60GHz 帯の LNA として、Dual noise-matching 構成による LNA を提案いたしました。提案 LNA によ り、PG はほとんど同じ条件で、NF を改善することができました。シミュレーション結果において、5dB の NF を実現し、ゲインと消費電力はほとんどそのままで、NF を 1.4dB 改善することができました。 Fig. 1. 60GHz LNA simulation results. 0 5 10 15