應用于無線傳感器網(wǎng)絡的LNA和Mixer的研究與設(shè)計.pdf

1、近十年來,隨著無線傳感器網(wǎng)絡的迅速發(fā)展和CMOS工藝技術(shù)的不斷進步,采用低成本的CMOS工藝實現(xiàn)高性能射頻通信電路和系統(tǒng)成為可能。作為無線傳輸設(shè)備的核心器件,射頻集成電路的設(shè)計技術(shù)和應用層面的產(chǎn)品開發(fā)一直以來倍受重視。因此,如何設(shè)計出應用于無線傳感器網(wǎng)絡的高性能CMOS射頻集成前端已成為當前的研究熱點。
　　本論文的主要工作是基于SMIC0.18μm RF CMOS工藝,設(shè)計用于IEEE802.15.4標準的2.4GHz無線局域網(wǎng)

2、射頻接收機前端的低噪聲放大器(LNA)和下變頻混頻器(Mixer)。本論文提出一個簡化的短溝道MOSFET設(shè)計模型,說明了該模型中各個參數(shù)的物理意義并用仿真數(shù)據(jù)擬合的方法提取模型參數(shù)。分析了源極電感負反饋LNA的輸入阻抗匹配、噪聲系數(shù)和線性度。LNA的設(shè)計以cascode結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),采用源級電感負反饋的方法提高了線性度,并且通過設(shè)計一個控制電壓控制LNA的輸出阻抗,從而實現(xiàn)了可變增益這一目的,采用Cadence Spectre-RF后仿

3、真結(jié)果表明,在控制電壓為0V-1.8V的情況下,在2.45GHz處,LNA輸入輸出匹配良好,功率增益范圍為-0.33dB-15.93dB,噪聲系數(shù)范圍為1.715dB-1.848dB,輸入1dB壓縮點范圍為-8.4dBm-7.746dBm,輸入三階交調(diào)點范圍為5.48dBm-5.68dBm。在1.8V電源電壓下,功耗約為21.6mW。
　　下變頻器的設(shè)計以Gilbert有源雙平衡混頻器為基礎(chǔ),采用電流注入技術(shù)的方法,減少流經(jīng)開關(guān)管