無線接收機(jī)中多模差分低噪聲放大器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來,隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,新的通信標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn),設(shè)計(jì)可配置的多模無線接收機(jī)成為趨勢(shì)。作為開放性的無線通信接收機(jī)平臺(tái),多模無線接收機(jī)可以滿足不同標(biāo)準(zhǔn)或者不同協(xié)議下無線應(yīng)用。
　　射頻前端低噪聲放大器是無線通信接收機(jī)系統(tǒng)的重要模塊之一。作為無線接收機(jī)系統(tǒng)的第一級(jí),其主要功能為在不惡化信噪比的情況下,放大天線接收到的微弱信號(hào),并送到下一級(jí)模塊混頻器或者濾波器處理。
　　本論文針對(duì)無線接收機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用,研究了靜電擊穿保護(hù)下

2、多模低噪聲放大器的設(shè)計(jì)理論和實(shí)現(xiàn)方法,分析了多模低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)和性能要求,并且通過流片驗(yàn)證了電路設(shè)計(jì)。
　　首先,論文分析了無線通信接收機(jī)系統(tǒng)中的低中頻和零中頻兩種主流接收機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。針對(duì)無線接收機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,提出了多模低噪聲放大器的性能指標(biāo)。
　　其次,考慮到深亞微米CMOS工藝下射頻電路芯片的可靠性要求,分析了靜電保護(hù)電路的主要結(jié)構(gòu)和測(cè)試方法。針對(duì)射頻電路應(yīng)用,分析了低寄生電容高靜電防護(hù)能力的柵極接

3、地NMOS的工作原理。
　　在此基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了一種多模差分窄帶低噪聲放大器,可以用于DCS1800、PCS1900、WCDMA和Bluetooth多種無線通信接收機(jī)系統(tǒng)。電路采用共源共柵源極退化電感結(jié)構(gòu)。輸出采用LC諧振網(wǎng)絡(luò),通過開關(guān)調(diào)節(jié)電容陣列,實(shí)現(xiàn)頻帶可調(diào);調(diào)節(jié)片外輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò),改變諧振頻率,使低噪聲放大器工作在不同通信頻帶下?？紤]了靜電擊穿保護(hù)PAD和封裝等引入的寄生電容,論文詳細(xì)分析了低噪聲放大器的輸入阻抗匹配、電

4、壓增益、噪聲系數(shù)和線性度等關(guān)鍵指標(biāo),提出了輸入阻抗匹配和噪聲優(yōu)化措施。
　　測(cè)試部分分析了片外Balun影響下的差分輸入輸出阻抗匹配,測(cè)試驗(yàn)證了多模低噪聲放大器的理論分析和電路設(shè)計(jì)。測(cè)試結(jié)果顯示,噪聲系數(shù)在DCS1800、PCS1900、WCDMA、Bluetooth模式下分別為:2.3、2.3、2.4、2.5dB;功率增益分別為:8.0、8.8、9.3、9.4dB;輸入三階交調(diào)點(diǎn)分布為:-9.0、-6.3、-2.6、-1.5dB