基于SiGe技術的5GHz頻段射頻接收機前端研究.pdf

1、隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，RFIC(射頻集成電路)設計正在步入SoC(片上系統(tǒng))芯片的時代。無線終端市場的蓬勃發(fā)展促使RFIC(射頻集成電路)設計以低成本和高集成度為目標，這促進了零中頻體系結構成為了單片RFIC收發(fā)芯片設計中的首選結構。特別是在5-6GHz(U-NⅡ波段)波段應用的無線終端中更是顯得突出(例如：高速無線局域網(wǎng)WLAN-802-11a)?？焖侔l(fā)展的RFIC工藝技術極大地促進了片上無源器件(特別是片上電感)的性能，也因此打開

2、了RFIC單片化設計的大門。然而，在實際設計中，仍然要面對零中頻體系結構很多自身固有的問題，比如：二階失真、閃爍噪聲和LO(本振)自混頻造成的DC-offset(直流偏移)問題等等。因此零中頻接收機相關的問題成為了現(xiàn)今RFIC研究領域的一大熱點。 在諸多工藝中，SiGe BiCMOS工藝技術的進步為以上問題提供了新的解決途徑。SiGe BiCMOS技術與成熟的Si工藝技術相兼容，并且可以使用現(xiàn)有的Si工藝生產(chǎn)線進行生產(chǎn)，這使得它

3、的性價比比較高。其次，由于采用了SiGe HBT(異質結晶體管)技術，SiGe BiCMOS工藝的高頻率性能非常的高。另外，BiCMOS工藝本身可以很容易的集成數(shù)字、模擬和射頻電路以構成高集成度的SoC芯片。 本論文的工作主要是5GHz射頻前端系統(tǒng)與電路的研究、設計與防真。首先對系統(tǒng)結構進行了簡單的研究，并確定了使用零中頻體系結構。其次，討論了LNA的設計與仿真和亞諧波混頻器(sub-harmonic mixer，SHM)的設計

4、與防真，最后探討了RFIC設計過程種的一些其他問題。 LNA的設計使用單級的(cascode)共發(fā)射極．共基極拓撲結構。輸入端口采用發(fā)射極負反饋電感進行阻抗匹配，并嘗試性的討論了采用鍵合線代替這個電感。同時使用串聯(lián)電感輸出匹配方法。最后仿真了LNA在5-6GHz頻段中的增益、隔離度、線性度和噪聲指數(shù)(NF)的結果來衡量LNA的性能。 SHM(亞諧波混頻器)采用有源雙平衡混頻器的結構，并且設計成為2次諧波I/Q混頻。并且在