基于SiGe工藝的射頻前端高性能模塊設(shè)計.pdf

1、在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中,數(shù)字信號被調(diào)制到載波上,并經(jīng)過天線發(fā)送到接收器。在接收器中,經(jīng)過調(diào)制的射頻信號被下混頻至基帶,以便于解調(diào)的進行。這一復(fù)雜過程對于無線收發(fā)器系統(tǒng)的噪聲,線性度,發(fā)射功率等性能有著極高的要求。同時,由于現(xiàn)代無線通信對于高速數(shù)據(jù)傳輸率以及緩解低頻頻譜資源緊張的困境,逐漸向微波毫米波頻段發(fā)展。這些性能要求與發(fā)展趨勢都要求工藝的不斷進步。本文結(jié)合SiGe工藝特性,對于SiGe工藝在射頻前端電路設(shè)計中的可行性進行了分析,并通過

2、具體實例加以驗證。
　　 論文的第一章總結(jié)了SiGe工藝自發(fā)明以來的演變與發(fā)展,并對現(xiàn)今較流行的幾種SiGe先進工藝進行了分析。接著深入分析了目前主流的無線收發(fā)器架構(gòu),以及它們的關(guān)鍵模塊對于SiGe工藝的適應(yīng)性。文中對于特定模塊諸如低噪聲放大器,功率放大器等電路設(shè)計中的關(guān)鍵性能進行了闡釋,并結(jié)合SiGe工藝相對于硅工藝與其他Ⅲ-V族特殊工藝的優(yōu)勢,進行了詳細深入的探討。
　　 論文的第二章則在第一章末節(jié)基于SiGe工藝的

3、射頻前端關(guān)鍵模塊電路設(shè)計的可行性分析的基礎(chǔ)上,著重論述了這些關(guān)鍵模塊的電路設(shè)計技術(shù)。本文從決定無線收發(fā)器關(guān)鍵性能的模塊出發(fā),對基于SiGe工藝的電路實現(xiàn)方案進行了細致的分析,并給出了具體的電路實現(xiàn)和測試結(jié)果。設(shè)計實例包括一個基于帶寬優(yōu)化設(shè)計方法的40GHz電流模式邏輯分頻器。本文給出了一種基于Gummel-PoohSPICE模型與交叉耦合結(jié)構(gòu)的負阻模型的帶寬優(yōu)化方法,成功的實現(xiàn)了電流模式邏輯分頻器操作帶寬相較于之前設(shè)計的大幅優(yōu)化。第二個

4、設(shè)計實例為6GHz雙模預(yù)分頻器設(shè)計。以上兩個都是基于JAZZ0.18um SiGe工藝的實例。同時,本文給出了基于HHNEC O.13um SiGe工藝的一種基于熱噪聲消除技術(shù)的低噪聲放大器設(shè)計,以及一個2.4GHz,22dBm輸出功率的高線性度功率放大器設(shè)計。這幾個實例涵蓋了射頻前端設(shè)計中,對于噪聲,線性度,以及輸出功率水平等性能的關(guān)注。
　　 論文的最后,即在第三章中,給出了對于碩士期間基于SiGe工藝研究工作的總結(jié),并對于