경로 손실 변화의 보상이 가능한 77 GHz 차량용 레이더 시스템을 위한 65 nm CMOS 베이스밴드 필터

Abstract

본 논문에서는 77 GHz 자동차 레이더 시스템에서 거리가 달라도 일정한 감도를 유지할 수 있도록 하는 베이스밴드 필터를 제안하였다. 기존의 DCOC(DC Offset Cancellation) loop 회로를 이용하여 DC offset을 제거함과 동시에 거리에 따른 수신 전력의 크기 차이를 이득으로 상쇄시킬 수 있도록 하였다. 측정 결과, 이득은 최대 51 dB의 크기를 가지며, 고역 통과 차단 주파수는 5 kHz에서 15 kHz까지 가변 가능하게 하였다. 거리에 따른 손실을 보상하기 위한 고역 통과 필터의 기울기는 거리 보상 범위를 위해 -10~-40 dB/decade로 가변이 가능하게 설계되었다. 1 V의 전압에서 전류 소모는 4.3 mA이며, 측정된 NF는 26 dB이고, IIP3는 +4.5 dBm을 가진다. 칩은 65 nm CMOS 공정을 사용하였으며, 입출력 패드를 제외한 크기는 <TEX>$500{\mu}m{\times}1,050{\mu}m$</TEX>이다. In this paper, the baseband filter is proposed in order to maintain a constant sensitivity regardless of distances for 77 GHz automotive radar system. Using existing DCOC loop circuit can remove DC offset and also cancel differences of received power depending on the distance. Measured results show that the maximum gain is 51 dB and high pass cutoff frequency can be tuned from 5 kHz to 15 kHz. The slope of high pass filter can be tuned from -10 to -40 dB/decade for the distance compensation. The measured NF and IIP3 are 26 dB and +4.5 dBm with 4.3 mA at 1.0 V supply voltage, respectively. The fabricated die size <TEX>$500{\mu}m{\times}1,050{\mu}m$</TEX> excluding the in/out pads.