適用于超寬帶直接變頻收發(fā)信機(jī)的全帶頻率合成器.pdf

1、由于其極高的信道容量,對(duì)于各種高速(＞100Mbps)、短距、無(wú)線通信系統(tǒng)而言,超寬帶技術(shù)(Ultra Wideband,UWB)是一個(gè)十分有吸引力的發(fā)展方向。在各種有效利用超寬帶頻譜的具體技術(shù)中,MB-OFDM技術(shù)得到了諸多大公司的有力支持。在MB-OFDM超寬帶射頻收發(fā)信機(jī)前端中,超寬帶頻率合成器是一個(gè)關(guān)鍵的模塊,同時(shí)也是一個(gè)設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)所在。其難處主要有四：一方面,超寬帶的頻譜比較寬廣(3.1-10.6GHz),超寬帶頻率合成器的

2、輸出信號(hào)頻率分布在數(shù)個(gè)吉赫茲的頻譜范圍內(nèi)。另一方面,由于超寬帶頻率合成器不同頻率輸出信號(hào)之間的切換時(shí)間被限制在9.47ns之內(nèi),致使傳統(tǒng)的基于鎖相環(huán)的頻率合成器結(jié)構(gòu)被排除在考慮之外。此外,超寬帶技術(shù)被定義為一種低功耗技術(shù)。而頻率合成器在多帶射頻接收機(jī)前端中歷來(lái)是除去模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路以外的最大能量消費(fèi)者,因此新的超寬帶頻率合成器結(jié)構(gòu)在克服上述兩大難處時(shí),還要盡可能的簡(jiǎn)約,以降低功耗。同時(shí)簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)也有助于降低電路面積,節(jié)省成本。最后,作

3、為低功耗系統(tǒng)的超寬帶射頻收發(fā)信機(jī),其發(fā)射、接收的信號(hào)功率相對(duì)微弱。如何保證其不受來(lái)自其他發(fā)射功率較高的無(wú)線通信系統(tǒng)的干擾以及來(lái)自其他超寬帶設(shè)備的干擾,是超寬帶頻率合成器必須解決的另一個(gè)重要問(wèn)題。本文在深刻了解國(guó)內(nèi)外超寬帶頻率合成器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,從結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和關(guān)鍵子電路模塊的研究與改進(jìn)入手,圍繞上述四點(diǎn)提出了自己的解決方案。本文主要研究工作如下：
　　 1)確定了多帶正交頻分復(fù)用超寬帶(MB-OFDM UWB)系統(tǒng)的系統(tǒng)指標(biāo)

4、對(duì)超寬帶頻率合成器提出的指標(biāo)要求。
　　 2)提出了一種新的全帶超寬帶頻率合成器結(jié)構(gòu)。該頻率合成器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所用模塊少,故功耗較低。同時(shí)將對(duì)輸出信號(hào)頻譜純度影響較大的混頻級(jí)數(shù)減至最低,有利于減少雜散和輸出信號(hào)中的相位噪聲。
　　 3)介紹和確定了本超寬帶頻率合成器結(jié)構(gòu)中所用各個(gè)電路模塊的電路結(jié)構(gòu)。采用最大相位裕度法設(shè)計(jì)了鎖相環(huán)的環(huán)路參數(shù),以確保其穩(wěn)定工作。
　　 4)提出了一種改進(jìn)的中心頻率可平移的帶通濾波器。該