超寬帶射頻芯片中的頻率綜合器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，超寬帶技術(shù)吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。為了給使用者提供更多的方便，超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的集成技術(shù)逐漸成為當(dāng)前無(wú)線通信系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。作為無(wú)線射頻發(fā)收機(jī)最重要的模塊，頻率綜合器能給射頻發(fā)收機(jī)提供低相噪的、穩(wěn)定的、可編程的本振信號(hào)，同時(shí)給數(shù)字電路提供時(shí)鐘信號(hào)。因此頻率綜合器的性能往往決定了整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)的性能。本文以脈沖體制超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)作為目標(biāo)，系統(tǒng)地研究了正交小數(shù)頻率綜合器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 首先，本文介紹

2、了頻率綜合器的工作原理，以及主要的性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。 第二，研究了頻率綜合器系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法。首先根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)的要求設(shè)計(jì)了適用于脈沖體制超寬帶無(wú)線射頻前端的頻率綜合器的結(jié)構(gòu)，然后研究了頻率綜合器環(huán)路的線性相位域模型，分析了相位噪聲在該模型中的傳輸特性，接下來(lái)研究了系統(tǒng)級(jí)環(huán)路參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)給出了一些常見(jiàn)的系統(tǒng)級(jí)仿真方法。在此基礎(chǔ)上，完成了脈沖體制超寬無(wú)線射頻前端的統(tǒng)頻率綜合器的系統(tǒng)級(jí)環(huán)路參數(shù)設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證。 第三，研

3、究了小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)和常用的小數(shù)調(diào)制技術(shù)。對(duì)雙模預(yù)分頻器進(jìn)行了基于注入鎖定原理的頻域建模，對(duì)可編程吞脈沖計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)和原理、∑-△調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和量化噪聲，進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了寬工作頻率范圍、高輸入靈敏度的雙模預(yù)分頻器、多位可編程的高速吞脈沖計(jì)數(shù)器和多位量化的單環(huán)∑-△調(diào)制器，分別進(jìn)行了上述三個(gè)電路模塊的流片和測(cè)試。測(cè)試結(jié)果與理論設(shè)計(jì)上的分析十分吻合，滿足系統(tǒng)的指標(biāo)要求。 第四，研究了正交小數(shù)頻率綜合器中的鑒頻