Silicon-Based RF Front-Ends for Ultra Wideband Radios

Ultra-wideband  (UWB)  technology  enables  high  data-rate  short-range  communication,in  excess  of  hundred  megabit-per-seconds  and  up  to  multi-gigabit-per-seconds,over  a  wide  spectrum  of  frequencies,  while  keeping  power  consumption  at  low  levels.This  low  power  operation  results  in  a  less-interfering  co-existence  with  otherexisted  communication  technologies  (e.g.,  UNII  bands).In  addition  to  carrying  a  huge  amount  of  data  over  a  distance  of  up  to  230  feetat  very  low  power  (less  than  0.5mW),  the  UWB  signal  has  the  ability  to  penetratethrough  the  doors  and  other  obstacles  that  tend  to  reflect  signals  at  more  limitedbandwidths  and  higher  power  densities.The  key  attributes  of  UWB  technology,  therefore,  include;  high  data  rates,ranging  and  communication  applications,  low  equipment  cost,  and  immunity  tothe  multipath  fading.  These  features  have  motivated  the  researchers  to  investigateperformance-optimized  integrated  circuit  (IC)  solutions  for  UWB  technology.To  best  utilize  the  entire  UWB  spectrumspecified  by  the  FCC  from  3.1GHz  up  to10.6  GHz,  the  constituent  transceiver  should  operate  across  this  wide  spectral  band.On  the  other  hand,  designing  RF  front-end  circuits,  particularly  in  CMOS  technology,for  UWB  transceivers  entails  stringent  challenges  associated  with  widebandrequirements.  In  fact,  the  RF  front-end  has  to  exhibit  wideband  RF  characteristicsof  gain,  noise  figure,  and  linearity,  as  well  as  low  power  consumption.  The  scope  ofthis  book  includes  design  and  analysis  of  novel  wideband  RF  front-ends  for  UWBtransceivers  in  silicon  technologies.  A  great  deal  of  emphasis  will  be  made  on  theexploration  of  new  performance-optimized  distributed  integrated  circuit  topologiesfor  UWB  wireless  radios.