UWB系統(tǒng)零中頻超寬帶接收機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、UWB(Ultra Wide Band，超寬帶)是一種以極低功率在短距離內(nèi)高速傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)。這種原來(lái)專(zhuān)屬軍方使用的技術(shù)隨著2002年2月美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)正式批準(zhǔn)民用而備受世人的關(guān)注。UWB具有一系列優(yōu)良獨(dú)特的技術(shù)特性，是一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的短距無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)。
　　 作為UWB通信系統(tǒng)的核心模塊，射頻接收機(jī)越來(lái)越多的受到人們的關(guān)注。本文重點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)一個(gè)低功耗，低噪聲，高線(xiàn)性度的零中頻射頻接收機(jī)。本課題從UWB無(wú)線(xiàn)通信

2、標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，主要從噪聲與線(xiàn)性度兩方面考慮，將系統(tǒng)的性能指標(biāo)合理的分配到射頻接收機(jī)的各個(gè)模塊。為了消除零中頻接收機(jī)固有的DC-Offset效應(yīng)，采用了VGA直流反饋技術(shù)，將大的交流耦合電容轉(zhuǎn)移到片外，有效的節(jié)省了芯片面積。該設(shè)計(jì)采用主流的SMIC0.18um射頻CMOS工藝，以COB(Chip On Borad)的方式通過(guò)PCB測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，在3～5GHz的帶寬內(nèi)，接收機(jī)通路增益最高可達(dá)47.6dB，最小可檢測(cè)

3、輸入信號(hào)-70dBm，輸入匹配低于-8dB，本振隔離度為38dB，功耗50mW，該接收機(jī)已成功應(yīng)用于UWB相關(guān)接收方案組網(wǎng)試驗(yàn)中，可以清晰流暢傳輸視頻。
　　 作為UWB無(wú)線(xiàn)接收機(jī)的重要組成部分，本文詳細(xì)的給出了超寬帶射頻開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器、混頻器的設(shè)計(jì)過(guò)程。
　　 從單管開(kāi)關(guān)模型出發(fā)，對(duì)射頻開(kāi)關(guān)的插入損耗進(jìn)行了定量分析，推導(dǎo)出襯底寄生電阻與插入損耗的關(guān)系，給出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，測(cè)試結(jié)果表明開(kāi)關(guān)插入損耗小于1.9dB，反

4、向隔離度好于-27dB，芯片面積為100u*150u，直流功耗為0mW。
　　 對(duì)超寬帶LNA輸入匹配與噪聲進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并給出了平坦增益的實(shí)現(xiàn)方法。測(cè)試結(jié)果表明，在3-5GHz的帶寬內(nèi)，最高增益13.2dB，增益波動(dòng)為±0.45dB，噪聲系數(shù)3.2～5.5dB，輸入P1dB壓縮點(diǎn)為-11.7～-15.9dBm，芯片面積0.7mm2，功耗17.2mW。
　　 超寬帶Mixer采用了電感建峰與電流注入技術(shù)，并對(duì)mixe