多模多標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著各種無(wú)線通信模式的不斷涌現(xiàn)，在一個(gè)移動(dòng)終端上集成多種通信模式已成為當(dāng)前無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，支持多模多標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線射頻收發(fā)機(jī)也因此成為了人們研究的熱點(diǎn)。作為無(wú)線收發(fā)機(jī)射頻前端的關(guān)鍵模塊，頻率綜合器不僅決定了整個(gè)收發(fā)機(jī)性能的好壞，也是實(shí)現(xiàn)多模多標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線收發(fā)機(jī)全集成的關(guān)鍵之一。小數(shù)分頻器通過(guò)改變分頻比使頻率綜合器能提供多個(gè)高精度頻率信號(hào)，是小數(shù)頻率綜合器中非常重要的模塊。本文對(duì)多模多標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中鎖相環(huán)頻率綜合器的小數(shù)分頻器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。

2、
　　本文首先介紹了小數(shù)頻率綜合器的基本原理和組成模塊，分析了各項(xiàng)性能指標(biāo)，建立了鎖相環(huán)頻率綜合器鎖定狀態(tài)的線性相位模型，給出了各模塊到鎖相環(huán)頻率綜合器輸出端的噪聲傳遞函數(shù)。根據(jù)系統(tǒng)要求給出了頻率綜合器的系統(tǒng)架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款小數(shù)分頻器，主要模塊包括高速二分頻器、0.5步進(jìn)可編程分頻器與△-∑調(diào)制器。
　　第一級(jí)高速二分頻器工作在最高頻率，電路采用源極耦合邏輯實(shí)現(xiàn)，具有很寬的頻率工作范圍。0.5步進(jìn)可編程分頻器由第

3、二級(jí)高速二分頻器、相位切換電路、整數(shù)可編程分頻器與邏輯控制模塊構(gòu)成。其中，第二級(jí)高速二分頻器輸出四路正交信號(hào)，供相位切換電路進(jìn)行切換;整數(shù)可編程分頻器由6級(jí)2/3分頻器級(jí)聯(lián)構(gòu)成，通過(guò)加入邏輯門(mén)進(jìn)行分頻比擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)32～127的分頻比范圍。邏輯控制模塊通過(guò)控制相位切換的次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)0.5的分頻比步進(jìn)。△-∑調(diào)制器采用了一種改進(jìn)的MASH1-1-1結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，它由三個(gè)一階誤差反饋調(diào)制器級(jí)聯(lián)而成，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的MASH1-1-1結(jié)構(gòu)相比，本設(shè)計(jì)中

4、第二級(jí)與第三級(jí)的誤差反饋調(diào)制器之間增加了一個(gè)前饋連接，可同時(shí)接收前級(jí)的量化噪聲和最終輸出，可以提高輸出序列長(zhǎng)度以減小小數(shù)雜散，△-∑調(diào)制器采用數(shù)字半定制方法實(shí)現(xiàn)。
　　該小數(shù)分頻器采用TSMC0.18μm RF CMOS工藝設(shè)計(jì)。整個(gè)小數(shù)分頻器的面積為1130μm×510μm，已成功流片，并且完成在片測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明:在1.8V電源電壓下，小數(shù)分頻器在0.8～9GHz頻率范圍內(nèi)能夠正確分頻，分頻比范圍達(dá)到62.5～254，總的電