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Ngo Tan Binh (Kyung Hee University) Do Quang Huy (Kyung Hee University) Yoon Sang-Woong (Kyung Hee University)
저널정보
대한전자공학회 대한전자공학회 학술대회 2022년도 대한전자공학회 추계학술대회 논문집
발행연도
2022.11
수록면
933 - 938 (6page)

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Herein, we verify the CMOS non-magnetic non-reciprocal passive circulator based on 4-path staggered commutation network that can break Lorentz reciprocity and replace ferrite-based circulator used for decades in history of wireless communication. The circulator prototype is designed in Samsung 28nm RF process, operated at 2.16 GHz, which exhibits 5 dB of loss in the transmitter-antenna (TX-ANT), 6.6 dB in the antenna-receiver (ANT-RX) path and has high isolation (TX-RX) up to 40 dB at single frequency of 2.16 GHz. To extend bandwidth of operation, we propose 3 on-chip branches of negative capacitor circuit (NCAP) delay lines instead of passive LC network counterparts. Besides, the clock generator is integrated on chip to guarantee a very compacted design. The measured results shows that the proposed circulator can work in the bandwidth of 65 MHz from 1.985 GHz to and 2.05 GHz and suffers 6 dB, 9dB maximum in-band loss for TX-ANT, ANT-RX path respectively while the TX-RX path achieves 40.5 dB of minimum isolation. The circulator IC costs a die area of only 1.1 x 1 mm². The IC consumes 7.2 mW for clock generator part, 14.4 mW for clock divider part and 54 mW for NCAP delay lines.
#CMOS magnetic-free Circulator #NCAP #non-reciprocity #non-foster element #negative group delay (NGD)

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. ANALYSIS AND DESIGN
III. IMPLEMENTATION AND MEASUREMENT RESULT
IV. CONCLUSION
REFERENCES

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