LTE多模接收機(jī)前端研究與設(shè)計.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展和市場對高速和功能多樣性越來越高的需求，長期演進(jìn)LTE(Long-Term－Evoluation)成為3G技術(shù)向4G技術(shù)過渡的必然階段性技術(shù)。在消費(fèi)電子多功能低成本低功耗的要求下，實現(xiàn)多模多功能以及高動態(tài)范圍的多模多功能收發(fā)機(jī)成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究的熱點。本文針對TDDLTE多模無線接收機(jī)做了如下研究：
　　 首先，本文針對LTE無線接收機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，分析了各種模式下的系統(tǒng)指標(biāo)要求，并進(jìn)行系統(tǒng)仿真

2、驗證。對各類射頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點進(jìn)行分析總結(jié)，基于多模接收機(jī)配置靈活性的要求，以及LTE調(diào)制信號在直流沒有能量的特性，選定零中頻直接變頻架構(gòu)為可配置多模LTE接收機(jī)的結(jié)構(gòu)?；诖思軜?gòu)的接收機(jī)鏈路分析、模塊指標(biāo)制定和系統(tǒng)驗證為后續(xù)的電路設(shè)計工作提供了很好的參考和保證，并且最大程度地降低各個模塊的設(shè)計難度和功耗。
　　 其次，針對多模接收機(jī)多頻帶信號接收的難點，利用深亞微米CMOS工藝截止頻率越來越高的特性，本文創(chuàng)新設(shè)計了一個用于

3、SDR(Software-DefinedRadio)的寬帶接收機(jī)前端，并且在本設(shè)計中創(chuàng)新性設(shè)計了一款前饋噪聲抵消電阻反饋寬帶低噪聲放大器，理論建模分析與測試結(jié)果均表明了這種利用負(fù)反饋和噪聲抵消相結(jié)合的新結(jié)構(gòu)，在不額外消化功耗和芯片面積代價的前提下，改善了電壓增益、噪聲、線性度特性，而且實驗結(jié)果前瞻性地證明了這種新結(jié)構(gòu)尤其有利于CMOS工藝特征尺寸逐步下降的寬帶低噪聲放大器設(shè)計。本設(shè)計中還設(shè)計了低電源電壓下無源電流型混頻器，并設(shè)計了二階可

4、變帶寬跨阻放大器，可以有效濾除部分帶外阻塞信號，降低后級電路的線性度指標(biāo)，為低電源電壓下系統(tǒng)各級增益分配和高動態(tài)范圍的要求提供了解決方案。寬帶射頻前端的仿真與測試結(jié)果達(dá)到指標(biāo)要求并達(dá)到業(yè)界先進(jìn)水平。
　　 再次，本文創(chuàng)新設(shè)計了應(yīng)用于TDD LTE多?？勺詣诱{(diào)諧窄帶接收機(jī)前端，以滿足多頻帶信號接收的要求，克服多個低噪聲放大器陣列所造成的芯片面積和片外器件成本以及信號耦合惡化問題，并彌補(bǔ)寬帶接收機(jī)受限于工藝特性和電源電壓的弊端。在本

5、設(shè)計中，創(chuàng)新性實現(xiàn)了一種數(shù)字輔助自動調(diào)諧窄帶低噪聲放大器的環(huán)路，頻率可調(diào)諧范圍達(dá)到TDD LTE要求的1.88～2.62GHz寬帶調(diào)諧范圍，并可以同時校正工藝偏差和溫度變化帶來的頻偏問題。鏈路中還包括電流型無源混頻器、可變增益預(yù)放大器、可配置信道選擇濾波器、可變增益放大器以及ADC驅(qū)動器。接收機(jī)鏈路中的所有頻帶選擇，帶寬配置和增益配置均可以通過數(shù)字接口進(jìn)行配置完成，實現(xiàn)了射頻與模擬電路的數(shù)字靈活可配置性、多模式多功能性，仿真和測試結(jié)果均