A 130nm CMOS UHF satellite receiver front-end for the Brazilian environmental data collecting system

Abstract

The Brazilian Environmental Data Collector System (SBCDA) has the objective to collect, by using satellites, data for environmental applications like meteorological forecast, pollution control, firefighting, and others. The SBCDA is composed of satellites, data collector platforms (DCP) that are distributed all over the country and a Control Center for data processing. By using more advanced technology nodes, it is expected even more integration of all components of the satellite, reducing the utilized total area and power consumption of the device as well. It is therefore proposed to design an RF receiver front-end for a transponder satellite to work at a UHF frequency of 401.635MHz with the technology of 130nm provided by IBM to accomplish this objective. It has a total gain of 39 dB, distributed between an LNA and a Mixer, 4.5 dB of NF and IIP3 of -32.5 dBm with 10.4 mW of power consumption.

O Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA) tem o objetivo de coletar, via satélite, dados para aplicações como previsão meterológica e climática, controle de poluição, combate a incêndios, entre outras. O SBCDA é composto por satélites, plataformas de coleta de dados (PCD) ambientais distribuídas ao longo do país e de um Centro de controle de missão para processamento dos dados. Com a utilização de nós tecnológicos mais avançados, procura-se cada vez mais uma maior integração dos componentes, reduzindo a a´rea total utilizada, bem como o consumo total do dispositivo. É proposto, portanto, o projeto de um receptor do front-end RF para o transponder de um satélite na tecnologia de 130nm, fornecida pela IBM para realizar este objetivo. Ele fornece um total de 39 dB de ganho, distribuídos entre o LNA e o mixer, 4.5 dB de figura de ruído e um IIP3 de -32.5dBm consumindo 10.4mW de potência.