P波段收發(fā)SOC的關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)以及個(gè)人移動(dòng)終端等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,適用于寬頻帶或者多模應(yīng)用的射頻收發(fā)機(jī),由于具有高集成度、低成本等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的重要研究熱點(diǎn)。寬帶低噪聲放大器和混頻器的噪聲、線性度、增益、阻抗匹配等性能指標(biāo)直接決定了收發(fā)機(jī)前端接收通道的靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍以及寬頻帶特性,因而成為寬帶收發(fā)機(jī)的關(guān)鍵模塊。
　　論文介紹了射頻接收機(jī)設(shè)計(jì)的基本概念、經(jīng)典架構(gòu)以及低噪聲放大器、混頻器的設(shè)計(jì)基礎(chǔ),基于SMIC0.18

2、μm1P6M標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用于P波段的寬帶低噪聲放大器和混頻器,分析了各性能指標(biāo)之間的折中關(guān)系,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和優(yōu)化準(zhǔn)則,以指導(dǎo)電路的設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程。
　　寬帶LNA采用級(jí)聯(lián)共柵結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶匹配和隔離度要求,在此基礎(chǔ)上根據(jù)噪聲相消原理設(shè)計(jì)了一條輔助通路,使得在差分輸出端口處反相的有用信號(hào)得以加倍而同相的噪聲被抵消,從而均衡地提升各性能指標(biāo)。仿真結(jié)果表明,在700MHz~1000MHz頻率范圍內(nèi),噪聲系數(shù)為

3、1.75dB(不使用輸出Buffer電路),功率增益為16.9dB且增益波動(dòng)<0.7dB,端口匹配良好(S11<-20dB、S22<-24dB),隔離度良好(S12<-78dB)。
　　混頻器在Gilbert單元的基礎(chǔ)上,使用電流注入技術(shù)提高跨導(dǎo)級(jí)偏置電流而降低開(kāi)關(guān)級(jí)、負(fù)載級(jí)偏置電流。因而在保證線性度較高的前提下,改善了噪聲、轉(zhuǎn)換增益等特性。仿真結(jié)果表明,帶負(fù)載時(shí)的電壓轉(zhuǎn)換增益為1.45倍,對(duì)于5MHz~20MHz的中頻,噪聲系數(shù)