CMOS超寬帶低噪聲放大器和混頻器的設計.pdf

1、無線通信技術是當前發(fā)展最迅速、最具活力的技術領域之一。在這個領域中，各種新技術、新方法層出不窮。其中超寬帶(Ultra-Wide Band，UWB)技術是在20世紀90年代以后發(fā)展起來的一種具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ男滦蜔o線通信技術。目前超寬帶技術以其高速率、低功耗等特性正受到通信學術界和產業(yè)界的重視，并將獲得日益廣泛的應用。因此，研究并提高超寬帶射頻通信電路性能，對無線通信的發(fā)展具有重要的科學意義和現(xiàn)實意義。 本文以射頻接收機前端關鍵

2、器件中的低噪聲放大器與混頻器為研究對象，在系統(tǒng)分析超寬帶射頻接收機結構及其性能指標的基礎上，根據(jù)低噪聲放大器和混頻器的工作原理與技術參數(shù)設計電路，然后結合國家自然科學基金項目(射頻集成電路設計的電流模式方法學研究NO.60776021)并綜合多種因素，提出了一種電流模式級聯(lián)電路。主要工作有： (1)針對超寬帶信號的特點，慎重選擇了射頻接收機結構，分析了其存在的問題并提出了零點漂移、閃爍噪聲等問題的解決方案； (2)設計出

3、一種低復雜度的超寬帶低噪聲放大器。該放大器工作在1-10GHz，可以應用于超寬帶和藍牙等設備。電路中采用共柵結構實現(xiàn)寬帶輸入匹配，共源放大器同時完成增益放大和輸出匹配，兩級之間級間電感補償高頻增益，實現(xiàn)了寬帶內的增益平坦。該電路在整個帶寬內輸入和輸出反射系數(shù)S11和S22都小于-10dB，最高增益達到12.1dB，最小噪聲系數(shù)為3.8dB，在5GHz三階交調截點-4.1dBm，在1.5V的供壓下，功耗為12.6 mW，具有小功耗小面積的

4、優(yōu)點； (3)設計出一種應用于3.1-10.6GHz的電流模式混頻器?；祛l器共享前級放大器的負載實現(xiàn)匹配和高增益。放大器的輸出電流可以直接作為混頻器的輸入信號，這樣省去了混頻器的跨導級，從而節(jié)約了芯片面積和功耗?；祛l器負載級采用交差耦合對管來放大電流，以提高轉換增益。此級聯(lián)電路最高轉換增益達到21dB，輸入和輸出反射系數(shù)S11和S22小于-10dB，最小單邊帶噪聲系數(shù)為8.5dB，在5GHz點的IIP3為-4 dBm，在1.5V