多頻段CMOS低噪聲放大器LNA的研究與設(shè)計.pdf

1、目前各種無線通信標準的發(fā)展對射頻集成電路(RFIC)提出了多模式、多頻段的新要求，實現(xiàn)無線接收機中低噪聲放大器（LNA）的多頻段化成為射頻集成電路的一個研究熱點。
　　本論文系統(tǒng)研究了并行式多頻段LNA工作原理，并針對目前移動通信主流標準（GSM0.9GHz/DCS1.8GHz/PCS1.9GHz/TD-SCDMA2.0GHz），設(shè)計了一個并行式四頻段低噪聲放大器。
　　首先分析了射頻集成電路中無源器件的特性和MOSFET的

2、高頻噪聲，闡述了無源RLC網(wǎng)絡(luò)和用于阻抗變換的L型網(wǎng)絡(luò)的基本工作原理。對多頻段LNA的各種實現(xiàn)方法進行了總結(jié)及比較，并深入研究了能夠同時工作在多個頻段下的并行式 LNA，包括其噪聲匹配、輸入阻抗匹配和輸出阻抗匹配等，特別是針對輸出網(wǎng)絡(luò)需要同時滿足阻抗匹配和增益的要求，提出了多頻段輸出網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法。
　　接著深入研究了并行式多頻段LNA中的各種非線性。除了常見的二次諧波、帶內(nèi)三階交調(diào)點和帶內(nèi)1dB壓縮點外，還分析了并行式LNA中當

3、多種頻段同時工作時所特有的帶間n階交調(diào)點和帶間1dB壓縮點等非線性。然后基于級聯(lián)系統(tǒng)非線性理論，從電路結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，對多頻段LNA的線性度進行了研究并做出了相應(yīng)的優(yōu)化。
　　最后基于TSMC0.35μm RF CMOS工藝，設(shè)計了一個并行式四頻段LNA，針對具體頻段的特點得到適當?shù)膬?yōu)化方案。采用Cadence下的SpectreRF仿真器進行了調(diào)試和仿真，仿真結(jié)果表明在電源電壓為1.8V，功耗16.2mW時，四個頻段下噪聲系數(shù)NF