Analisi e Ottimizzazione delle Architetture di Ricevitori RF Basate su Feedback Positivo

This thesis presents an in-depth analysis of positive shunt feedback-based receiver architectures, focusing on a positive translational loop structure incorporating a common-gate/low-noise amplifier (CG/LNA). The study aims to enhance key receiver performance metrics such as impedance matching, bandwidth, and stability, which are increasingly critical in modern wireless communication systems. A tunable RC feedback network, loaded at the baseband output, is used to generate complex zeros that improve the loop’s frequency response and impedance control. The work provides both analytical modeling and simulation-based evaluation of various feedback con- figurations, including first- and second-order filters with real and complex zeros. By examining parameters such as input impedance (|Zin|), reflection coefficient (|S11|), loop gain, and transfer function behavior, the thesis offers a comprehensive understanding of how positive feedback influences circuit dynamics. The results demonstrate how specific feedback structures can improve impedance matching bandwidth and suppress out-of-band interference while maintaining system stability, offering valuable insights for the design of high-performance RF receiver front-ends.

Questa tesi presenta un’analisi approfondita delle architetture di ricevitori basate su positive shunt feedback, con un’attenzione particolare alla struttura positive translational loop che integra uno stadio common-gate/low-noise amplifier (CG/LNA). Lo studio mira a migliorare parametri prestazionali chiave del ricevitore, come impedance matching, bandwidth e stability, aspetti sempre pi`u critici nei moderni sistemi di comunicazione wireless. Una rete di tunable RC feedback, connessa all’uscita del baseband, viene utilizzata per generare zeri complessi che migliorano la risposta in frequenza dell’anello di retroazione e il controllo dell’impedenza. Il lavoro include sia la modellazione analitica che la valutazione tramite simulazioni di diverse configurazioni di feedback, incluse strutture a primo e secondo ordine con zeri reali e complessi. Analizzando parametri come l’impedenza di ingresso (|Zin|), il coefficiente di riflessione (|S11|), il loop gain e il comportamento della transfer function, la tesi fornisce una comprensione completa di come il positive feedback influenzi la dinamica del circuito. I risultati dimostrano come specifiche strutture di feedback possano migliorare la larghezza di banda per l’impedance matching e sopprimere l’interferenza fuori banda, mantenendo al contempo la stabilit`a del sistema. Il lavoro offre quindi spunti utili per la progettazione di RF receiver front-ends ad alte prestazioni.