Não se pode imaginar transmissões modernas por radiofrequência (RF) sem o uso de um comutador T/R (Transmit/Receive switch) de alto desempenho. As opções para estes dispositivos ora disponíveis podem ser penalizadas pelo compromisso de escolha entre os parâmetros para avaliação de desempenho, onde um alto isolamento e baixa perda por inserção do dispositivo são ambos essenciais. Neste estudo, um comutador T/R com alto isolamento e baixa perda de inserção foi projeta do, utilizando processo CMOS de 0,13μm da SilTerra para transceptores com banda de radiofrequência de 2,4 GHz ISM (banda Industrial, Científica e Médica). Para se obter um melhor compromisso, implementou-se: uma razão de aspecto otimizada para os transistores; reistência apropriada para polarização de porta; corpo flutuante resistivo e técnicas de ressonância paralela baseadas em indutor ativo. O comutador T/R proposto possui perda por inserção de 0,85 dB e isolamento de 45,17 dB, seja no modo de transmissão ou de recepção. Em adição, o dispositivo apresenta valores competitivos de potência disponível (P1dB) e linearidade (IIP3), que são de 11,35 dBm e 19,60 dBm, respectivamente. Evitando-se a utilização dos volumosos indutores e capacitores usuais o comutador T/R resultante, baseado em indutor ativo, mostrou-se muito compacto, ocupando apenas 0,003 milímetros quadrados de espaço de silício, o que contribui para a redução de custos de fabricação. Dessa forma, o comutador proposto baseado em indutor ativo construído por processo CMOS 0,13μm será muito útil para indústrias eletrônicas, onde baixa potência, alto desempenho e redução de volumes de dispositivos são questões cruciais.

Modern Radio Frequency (RF) transceivers cannot be imagined without high-performance (Transmit/Receive) T/R switch. Available T/R switches suffer mainly due to the lack of good trade-off among the performance parameters, where high isolation and low insertion loss are very essential. In this study, a T/R switch with high isolation and low insertion loss performance has been designed by using Silterra 0.13µm CMOS process for 2.4GHz ISM band RF transceivers. Transistor aspect ratio optimization, proper gate bias resistance, resistive body floating and active inductor-based parallel resonance techniques have been implemented to achieve better trade-off. The proposed T/R switch exhibits 0.85dB insertion loss and 45.17dB isolation in both transmit and receive modes. Moreover, it shows very competitive values of power handling capability (P1dB) and linearity (IIP3) which are 11.35dBm and 19.60dBm, respectively. Due to avoiding bulky inductor and capacitor, the proposed active inductor-based T/R switch became highly compact occupying only 0.003mm2 of silicon space; which will further trim down the total cost of the transceiver. Therefore, the proposed active inductor-based T/R switch in 0.13µm CMOS process will be highly useful for the electronic industries where low-power, high-performance and compactness of devices are the crucial concerns.