JSSC 2010第9期RF & Wireless0.18μm

An Ultralow-Power Receiver for Wireless Sensor Networks

一种用于无线传感器网络的超低功耗BFSK调制接收器，采用0.18微米CMOS工艺，功耗仅215微瓦。

0.18μm CMOS, 0.65V, 2Mb/s, 0.18nJ/b

二进制频移键控数字控制振荡器射频低功耗超再生接收器

▸创新点1：采用BFSK调制提高数据速率和SNR性能（方法创新）。相比传统OOK调制，BFSK调制不仅支持更高数据速率（2 Mb/s），还带来约3 dB的SNR性能提升，显著增强接收机在低功耗条件下的通信可靠性。

▸创新点2：快速校准方案（系统创新）。通过数字化控制振荡器（DCO）实现快速频率校准，无需复杂锁相环（PLL），降低了启动时间和功耗（215 μW），适合能量受限的传感器节点。

▸创新点3：无外部电感设计（电路创新）。完全集成于0.18 μm CMOS工艺，省去外部电感，减少面积（0.55 mm²）和成本，提升系统集成度，适用于微型化传感器节点。

▸创新点4：超低功耗与能效优化（系统创新）。在0.65 V电源电压下实现0.18 nJ/b的能效，为当时集成超再生接收机中最低，支持能量采集应用。

Abstract

and Terri S. Fiez , Fellow, IEEE Abstract—An ultralow-power super-regenerative receiver for BFSK modulated signals has been designed and fabricated in a standard 0.18- m CMOS process. The use of BFSK modulation allows the receiver to operate at higher data rates and also gives an approximate 3-dB SNR performance increase over the more traditional OOK modulation. A fast calibration scheme and the absence of an external inductor make it ideal for ultralow-power sensor networks. A power consumptio