低功耗寬鎖定范圍除四注入鎖定分頻器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著高速無(wú)線通信的發(fā)展，微波毫米波頻段的頻率綜合器及其核心模塊之一注入鎖定分頻器(ILFD)近年來(lái)已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。本文以此為應(yīng)用背景，研究了ILFD的鎖定原理和設(shè)計(jì)方法，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)應(yīng)用于微波毫米波頻段的低功耗寬鎖定范圍除四ILFD。
　　本文在總結(jié)了ILFD已有工作原理和分析方法和國(guó)內(nèi)外研究情況的基礎(chǔ)上，針對(duì)ILFD的頻域分析方法具有不適宜分析大信號(hào)大頻偏情況、分析過(guò)程比較抽象等缺點(diǎn)，提出了ILFD的直觀的時(shí)域模型和

2、時(shí)域分析方法，從反饋的角度分析了ILFD的工作原理，并利用該方法分析了ILFD的鎖定過(guò)程，給出ILFD設(shè)計(jì)的參考意見。并依此為理論依據(jù)，設(shè)計(jì)了一種帶有中間抽頭的大感值低寄生差分電感。以此為負(fù)載的ILFD，即能減小面積和功耗，又能實(shí)現(xiàn)大的鎖定范圍，輸出電壓的高次諧波也較小。同時(shí)以該電感為負(fù)載，設(shè)計(jì)了一種低電源電壓低功耗寬鎖定范圍差分雙注入除二ILFD單元，它綜合了低電源電壓和雙注入的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了它們的部分缺點(diǎn)。該除二ILFD單元在實(shí)現(xiàn)

3、低功耗寬鎖定范圍的同時(shí)，具有良好的容性差分輸入阻抗和良好的輸出電壓波形，適用于構(gòu)建低功耗寬鎖定范圍的級(jí)聯(lián)型高分頻比ILFD。以此除二ILFD為基本單元，設(shè)計(jì)了一個(gè)級(jí)聯(lián)型低功耗寬鎖定范圍除四ILFD，它同時(shí)克服了高分頻比ILFD的鎖定范圍窄、功耗偏大兩個(gè)難題，可用于提高頻率綜合器的可靠性并降低其功耗。為了方便測(cè)試，本文還設(shè)計(jì)了一個(gè)片上變壓器，實(shí)現(xiàn)了單端輸入向差分輸出的轉(zhuǎn)換，輸出具有良好的差分性能，同時(shí)利用變壓器輸入阻抗的零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，