OFDM超寬帶射頻收發(fā)器設(shè)計關(guān)鍵問題及單芯片實現(xiàn).pdf

1、近幾年在短距離無線通信領(lǐng)域，超寬帶(Ultra-wideband，UWB)技術(shù)作為一種新型無線傳輸技術(shù)，在10米距離內(nèi)能獲得480Mb/s甚至更高的數(shù)據(jù)傳輸率，吸引了廣泛關(guān)注和重視，被認為是未來短距離無線通信重要發(fā)展方向之一。本論文主要研究多載波正交頻分復(fù)用(MultiBand OFDM，MB-OFDM)超寬帶前三個頻帶(3.1-4.8GHz)的超寬帶射頻收發(fā)器系統(tǒng)設(shè)計中存在的主要問題，并對其中關(guān)鍵電路設(shè)計進行了研究，最終使用CMOS工

2、藝實現(xiàn)收發(fā)器單芯片集成與測試。
　　 首先，從系統(tǒng)角度，結(jié)合MB-OFDM UWB技術(shù)特點，設(shè)計了基于直接變頻方式的射頻收發(fā)器架構(gòu)。針對系統(tǒng)中的偶次諧波失真、正交(In-Phase/Quartuture，I/Q)失配、直流失配及載波泄漏分別提出了解決方案。通過系統(tǒng)設(shè)計，完成了接收器各個電路模塊具體設(shè)計指標(biāo)的優(yōu)化與分配，從而指導(dǎo)電路的設(shè)計與實現(xiàn)，以滿足系統(tǒng)的要求。
　　 如何保證射頻信號在帶內(nèi)保持性能一致的調(diào)制發(fā)射與接收解

3、調(diào)是電路設(shè)計的難點。因而在發(fā)射器電路設(shè)計中，通過上變頻調(diào)制器(Modulator)與可編程增益放大器(PGA)的諧振點不同來調(diào)諧增益在帶內(nèi)的平坦度。由于發(fā)射器的載波泄漏會對線性度造成影響，論文提出了使用7位電流型DAC來校正上調(diào)制器的輸出直流失調(diào)來提高載波抑制。另外使用了電阻負反饋的線性化跨導(dǎo)和電流鏡技術(shù)解決了低電壓下高線性度的問題。在接收器前端，提出了一種輸入共源管電流復(fù)用與柵極電感相結(jié)合的電阻負反饋方式的低噪聲放大器(Low Noi

4、se Amplifier，LNA)。在一定增益與噪聲性能要求下，該LNA降低了功耗和芯片面積；同時柵極電感能夠拓展高頻增益帶寬，并且能進一步優(yōu)化輸入匹配；在與壓焊腳(PAD)上附加的靜電泄放電路(ESD)和鍵合線電感(Bonding Inductor)協(xié)同設(shè)計的基礎(chǔ)上完成了LNA與混頻器的級聯(lián)設(shè)計。
　　 考慮了射頻系統(tǒng)集成中包括版圖布局、電路模塊隔離等關(guān)鍵問題，使用Jazz0.18umRF CMOS工藝完成了收發(fā)器電路的單芯片