Väitös piiritekniikan alalta, DI Mikko Kaltiokallio
Diplomi-insinööri Mikko Kaltiokallio väittelee Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa perjantaina 9.5.2014 klo 12. Väitöskirjan otsikko on "Integrated radio frequency circuits for wideband receivers" (suomeksi: Radiotaajuisia mikropiirejä laajakaistaisiin vastaanottimiin).
Joustavia radiopiiriratkaisuja tulevaisuuden radiovastaanottimiin
Tässä väitöskirjassa on keskitytty kehittämään ja parantamaan laajakaistaiseen
vastaanottoon ja hyvään häiriönsietoon kykeneviä radiovastaanotinmikropiirejä. Kehitettyjen piirien avulla voidaan toteuttaa osa tulevaisuuden radiosukupolvien, esimerkiksi 5G, radiopiiriratkaisuista. Kehitettyjen piirien ja tekniikoiden avulla vastaanottimet voidaan toteuttaa yksinkertaisemmin ja edullisemmin. Lisäksi ne voisivat toimia nykyistä joustavammin.
Tutkimuksen keskeisiä haasteita ovat rajallisemman esivalintasuodatuksen, laajan taajuuskaistan ja matalamman käyttöjännitteen aiheuttamat dynamiikkavaatimukset.
Eräs rakenne, joka mahdollistaa osittaisen esivalintasuodatuksen mikropiirillä, on monitiesuodatin. Monitiesuodattimen kytkinaste hyödyntää nykyaikaisen IC prosessiteknologian ylivertaista kytkeytymisnopeutta mikä tekee siitä houkuttelevan toteutustekniikan tulevaisuutta silmälläpitäen.
Tässä väitöskirjassa monitie-suodattimia on käytetty laaja-alaisesti eri vastaanotinratkaisuissa. Monitiesuodatinta on hyödynnetty muun muassa takaisinkytketyssä laajakaistaisessa 2-6 GHz -vastaanottimessa ja 0.7-2.7 GHz –suoramuunnos-vastaanottimessa. Viimeksi-mainitussa työssä toteuttiin vastaanottimen suunnittelu ja yhdistäminen suoraan laajakaistaisen CCE-antennin kanssa. Antennin yhdistämisen mukanaan tuomia haasteita on käsitelty sekä esitetty ratkaisu, joka ratkaisee osan haasteista. Lisäksi tässä työssä on kehitetty laajakaistainen kaksois-takaisinkytketty pienikohinainen vahvistin (LNA), joka kykenee samanaikaisesti saavuttamaan tasaisen taajuus-vasteen ja riittävän sovituksen 1.6 GHz–taajuuskaistalla vain yhtä kelaa hyödyntäen
Tutkimuksen sisältö on julkaistu kattavasti alan arvostetuimmissa konferensseissa ja lehdissä. Tutkimuksessa kehitettyjä ratkaisuja voidaan hyödyntää laaja-alaisesti tulevaisuuden radiopiirituotteissa.
Vastaväittäjänä on professori Bram Nauta (University of Twente, Alankomaat) ja valvojana professori Jussi Ryynänen Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun mikro- ja nanotekniikan laitokselta.
Lisätietoja:
Väitöskirja verkossa (otalib.aalto.fi)
Väitöstiedote (pdf)