應(yīng)用于無線通信射頻前端電路及混合集成接收機(jī)研究.pdf

1、近年來，射頻(RF)無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展增加了人們對低電壓高性能射頻前端的需求，無線通訊系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊-RFIC成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，如：蜂窩式個人通信與基站、無線接入系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)等。射頻IC的優(yōu)化設(shè)計(jì)，除了數(shù)字IC所要求的功耗、速度外，還必須考慮系統(tǒng)部件的噪聲、增益、線性度、最大功率傳輸?shù)纫蛩亍Ｍ瑫r，由于激烈的市場競爭，通訊系統(tǒng)對射頻IC的要求也越來越高，低成本、低功耗、高線性度、多功能等已經(jīng)成為射頻

2、集成電路發(fā)展的趨勢。低噪聲放大器(LNA)和混頻器是射頻前端的關(guān)鍵模塊，直接決定接收機(jī)的靈敏度和動態(tài)范圍。因此，怎樣提高低噪聲放大器和混頻器的性能指標(biāo)一直是人們研究的熱點(diǎn)，本文對低噪聲放大器和混頻器的發(fā)展?fàn)顩r做了總結(jié)，然后分別從線性度提高和噪聲優(yōu)化兩個方面對低噪聲放大器和混頻器設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的研究。
　　 首先，本文對射頻電路里面常用的S參數(shù)、兩端口網(wǎng)絡(luò)、增益、噪聲、線性度等常見的概念做了分析與說明，然后在總結(jié)了相關(guān)文獻(xiàn)資料的基

3、礎(chǔ)上，對LNA的常見輸入阻抗匹配結(jié)構(gòu)、MOS管的非線性來源和低噪聲放大器的線性化技術(shù)進(jìn)行了分析和總結(jié)。接著論文針對傳統(tǒng)的共源共柵低噪聲放大器結(jié)構(gòu)提出了一種由2個MOS管并聯(lián)構(gòu)成的3階互調(diào)失真吸收單元來提高傳統(tǒng)CMOS共源共柵LNA線性度的方法。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，該方法的輸入三階交調(diào)點(diǎn)(IIP3)可以提高近15dB，電流消耗增加了1.8mA，噪聲增加0.2dB。
　　 其次，本文對混頻器的工作原理進(jìn)行了介紹，總結(jié)了常用的增益、噪聲、

4、線性度性能的提高技術(shù)。通過引入電流注入技術(shù)對Gilbert雙平衡混頻器進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種高增益低噪聲的Gilbert混頻器，通過仿真和優(yōu)化，此改進(jìn)的Gilbert混頻器的增益(CG)達(dá)到了17.4dB，噪聲系數(shù)約為8.8dB；然后，在傳統(tǒng)電流注入混頻器的基礎(chǔ)上引入電感調(diào)諧的方法來改善混頻器增益和噪聲，線性度也有一定程度的提高，仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)電流注入混頻器相比，改進(jìn)型電流注入混頻器電路，當(dāng)本振功率為-3dBm時，增益提高了1.7