射頻功率放大器IP核的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在過去的幾十年中，無線通信技術(shù)一直是人們研究的熱點(diǎn)。其中無線局域網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)已成為現(xiàn)代無線通信中極其重要的兩種通信方式。功率放大器是射頻發(fā)射機(jī)中的關(guān)鍵模塊之一，它的性能與通信系統(tǒng)質(zhì)量密切相關(guān)，因此研制射頻集成功率放大器對(duì)無線局域網(wǎng)和移動(dòng)通信具有重要的意義。射頻集成功率放大器的常用工藝有GaAs、SiGe BiCMOS和CMOS工藝等。GaAs工藝具有較好的射頻特性和輸出功率能力，但其價(jià)格昂貴，工藝一致性較差；CMOS工藝的功率輸

2、出能力不大，可與其他CMOS電路兼容，適合于低功率應(yīng)用場(chǎng)合；而SiGe BiCMOS工藝的性能介于GaAs和CMOS工藝之間，價(jià)格相對(duì)低廉并和CMOS電路兼容，非常適合于中功率應(yīng)用場(chǎng)合。
　　 采用SMIC0.18μm RFCMOS工藝，設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用于IEEE802.11b/g無線局域網(wǎng)的射頻功率放大器。工作頻率為2.4GHz，電路采用兩級(jí)差分放大結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)級(jí)采用共源共柵的結(jié)構(gòu)，輸出級(jí)采用共源結(jié)構(gòu)。在3.3V電源電壓下仿真結(jié)果

3、表明1dB壓縮點(diǎn)處的輸出功率為24.8dBm且相應(yīng)的功率附加效率為21.2％；小信號(hào)增益為20.6dB；芯片面積為1.4mm×0.75mm。采用GSMC0.18μm SiGe BiCMOS工藝，設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用于TD-SCDMA和GSM頻段的功率放大器。工作頻率為1710MHz-2025MHz，電路采用三級(jí)放大結(jié)構(gòu)，各級(jí)的偏置電路采用有源比例鏡像電流源電路。在3.3V電源電壓下仿真結(jié)果是1dB壓縮點(diǎn)處的輸出功率為25.35dBm；功率附加

4、效率為22.51％；小信號(hào)增益為33dB左右；芯片面積為1.69mm×1.33mm。論文按照電路設(shè)計(jì)、仿真、版圖設(shè)計(jì)、流片、芯片測(cè)試或測(cè)試方案的順序介紹了功率放大器芯片的設(shè)計(jì)過程。
　　 從仿真的結(jié)果可以看出，采用SMIC0.18μm RFCMOS工藝設(shè)計(jì)的射頻功率放大器可應(yīng)用于IEEE802.11 b/g無線局域網(wǎng)中；采用GSMC0.18μm SiGe BiCMOS工藝設(shè)計(jì)的射頻功率放大器可應(yīng)用于。TD-SCDMA和GSM頻段