JSSC 2022第9期RF & Wireless65nm

A Passive Wideband Noise-Canceling Mixer-First Architecture With Shared Antenna

一种采用无源混频器优先架构的宽带噪声消除混频器，实现低噪声、宽带匹配和共享天线接口。

3.8-dB NF, 0.75-dBm out-of-band P1dB, 440-µW power consumption, -86-dBm sensitivity

唤醒接收器无源混频器宽带匹配噪声消除共享天线

▸创新点1：基于正交混合耦合器的N-path混频器优先架构（系统创新）。该架构通过无源混频器优先设计实现了低噪声（3.8dB NF）和宽带匹配，同时利用正交混合耦合器实现信号分离，显著提升干扰容忍度（-40dB SIR）和能效（440μW）。

▸创新点2：双码调制多音信号方案（方法创新）。采用两种编码调制的多音信号作为WuRX通信协议，在10kb/s数据率下实现-86dBm灵敏度，同时通过频谱分散特性增强抗窄带干扰能力。

▸创新点3：共享天线接口设计（电路创新）。通过共用主接收机与WuRX的天线端口，在65nm CMOS工艺中仅占用2.25mm²面积，解决了传统架构需独立天线导致的体积与损耗问题。

▸创新点4：混合信号干扰抑制技术（电路创新）。结合无源混频器的线性特性和多音信号处理，在171μW超低功耗下实现0.75dBm带外P1dB，突破低功耗与高线性度的权衡限制。

Abstract

Wake-up receivers (WuRXs) present an opportu- nity to reduce the average power c onsumption of Internet-of- Things (IoT) transceivers; however, achieving sensitivity and interferer tolerance, providing wideband matching, and shar- ing an antenna interface present a signiﬁcant challenge for existing architectures. This article presents a primary/WuRX which utilizes a quadrature hybrid coupler-based N-path mixer ﬁrst architecture to simultaneously achieve low noise, wideband matching, and a shared