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JSSC 2020第5期RF & Wireless45nm SOI CMOSNeural Network Accelerator

Mixer-First MIMO Receiver With Reconfigurable Multi-Port Decoupling and Matching

提出一种支持多端口解耦和匹配的混频器优先MIMO接收机架构，实现动态阻抗调谐和宽带耦合响应。
0.1–3 GHz, 16 mW功耗, 3–6 dB噪声系数, 14–40 dB转换增益
MIMO接收机混频器优先多端口解耦阻抗调谐宽带耦合
▸创新点1：混频器优先架构实现动态阻抗调谐 - 该方法创新性地采用混频器优先架构，通过基带耦合响应上变频至射频实现动态阻抗调谐，解决了传统MIMO接收机中耦合天线系统的动态解耦难题，显著提升了系统灵活性。
▸创新点2：多端口接收机宽带耦合响应 - 该电路创新通过分析多端口接收机阻抗特性，结合RC基带网络阵列，实现了宽带可调谐的耦合响应，扩展了工作带宽（0.1–3GHz）并保持稳定性能（噪声系数3–6dB，转换增益14–40dB）。
▸创新点3：基于RC基带网络的可调谐解耦 - 该系统创新提出可重构多端口解耦匹配方案，通过实测验证在单孔径天线和双单极天线场景下分别提升信噪比7dB和5.2dB，显著优化了MIMO系统实际部署性能。
▸创新点4：SOI CMOS工艺集成 - 采用45nm SOI CMOS工艺实现双端口混频器优先接收机，集成多相基带电阻耦合网络，在16mW低功耗下完成高性能射频前端系统级芯片设计。
Abstract
This article presents architectures to realize mutual impedance tuning for N-path mixer-first multiple-input multiple- output (MIMO) receivers. A coupled response at baseband is upconverted to radio frequency to realize the tunable mutual impedance. This enables the dynamic decoupling of coupled- antenna systems. The impedance of a multi-port receiver is analyzed and shown to be able to provide a wideband tunable and broadband coupled response with an array of RC baseband networks. A two-port mix