WSN射頻收發(fā)芯片中下變頻混頻器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感網(wǎng)(Wireless Sensor Network，簡稱WSN)是一種應(yīng)用于短距離范圍內(nèi)，低傳輸數(shù)據(jù)速率下的各種電子設(shè)備之間的無線通信網(wǎng)絡(luò)。近年來，物聯(lián)網(wǎng)成為備受關(guān)注的焦點詞匯，WSN作為物聯(lián)網(wǎng)的重要支撐技術(shù)具有很高的研究意義和研究價值。開發(fā)低成本、低功耗、高集成度的CMOS射頻收發(fā)機是WSN的重要研究方向。本課題設(shè)計了應(yīng)用于WSN射頻收發(fā)機的下變頻混頻器(Down-conversion Mixer)。
　　本課題中的射頻

2、收發(fā)機基于ZigBee協(xié)議，工作在2.4GHz頻段。本文中所設(shè)計的下變頻混頻器采用TSMC0.18μm RF CMOS工藝，該混頻器為復(fù)數(shù)混頻器，包含I、Q兩路混頻器，采用了吉爾伯特雙平衡折疊結(jié)構(gòu)，重點對功耗進行了優(yōu)化。其作用是接收經(jīng)前級低噪聲放大器(LNA)放大的2.4～2.4835GHz頻段的射頻信號，并下變頻至2MHz的低中頻信號。由于I，Q兩路相對獨立，為了使得兩路輸出相同的直流電壓并保持穩(wěn)定，從而與后續(xù)濾波器模塊電平匹配，加入

3、了共模反饋(Common-Mode Feedback，簡稱CMFB)電路。進行了電路設(shè)計、前仿真、版圖設(shè)計與后仿真，并進行了流片，芯片測試結(jié)果表明，在1.8V電源電壓下，混頻器工作電流為1.9mA。混頻器與緩沖級級聯(lián)的轉(zhuǎn)換電壓增益5.8dB@2MHz，輸入1dB壓縮點-22dBm，輸入三階截點-4.92dBm，單邊帶噪聲系數(shù)23.3dB@10MHz。
　　本文所設(shè)計的混頻器已經(jīng)在芯片中得到應(yīng)用。因采用折疊式結(jié)構(gòu)，其工作電壓有下降的