A Completely Integrated Warm-IF Receiver and a 10GS/s Analog-Delay Pipeline ADC for Radio-Telescope Applications
Notice bibliographique
Résumé
The Cerro Chajnantor Atacama Telescope (CCAT) Heterodyne Array Instrument (CHAI) radio-telescope is a large international effort involving University of Calgary, Kölner Observatorium für Sub-Millimeter Astronomie (KOSMA), University of Bonn, McGill University, and many others. The goal of the CHAI project is to upgrade the existing telescope capabilities to receive high-resolution images specifically in the 460 GHz and 830 GHz bands. The intended receiver system will have 128 (up to 256) antenna elements each requiring 128 independent receivers to be used. The Square Kilometer Array (SKA) is another major global effort to create the most sensitive radio telescope ever attempted. This radio telescope involves more than a hundred universities as well as industry. The SKA will potentially require millions of antenna elements, each requiring a cost-effective receiver to be implemented. This thesis presents a study of using a cost-effective CMOS technology to implement a complete receiver integrated on a single chip for CHAI and SKA telescopes. A receiver including a low-noise amplifier (LNA), a voltage-controlled oscillator (VCO), a mixer, and a variable-gain amplifier (VGA), based on CHAI design requirements, was implemented in 0.13 μm complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology. An analog-to-digital converter (ADC) was implemented, based on the design requirements of the SKA, in 65 nm CMOS technology. A novel method for LNA wide-band noise optimization is developed and implemented in 0.13 μm CMOS technology. The design of the LNA is verified experimentally and meets the design requirements set by the CCAT project specifications. The LNA achieves a noise figure (NF) of <2.4 dB over the intended band of 4 GHz to 8 GHz with a gain of 18 dB. A novel method for VCO phase-noise (PN) optimization that simultaneously reduces VCO die-area and increases the available tuning range, was developed. The VCO is implemented in 0.13 μm CMOS technology and the novel optimization method is verified experimentally. The measured PN at 8 GHz is -134.3 dBc/Hz at a 1 MHz offset with a figure-of-merit (FOM) of 204 dBc/Hz. The ADC is developed using a novel topology that improves the speed performance of sub-ranging ADCs by removing the bottleneck and allowing both ADCs to run at full speed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».