多頻段CMOS低噪聲放大器LNA的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前各種無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展對(duì)射頻集成電路(RFIC)提出了多模式、多頻段的新要求，實(shí)現(xiàn)無(wú)線接收機(jī)中低噪聲放大器（LNA）的多頻段化成為射頻集成電路的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　本論文系統(tǒng)研究了并行式多頻段LNA工作原理，并針對(duì)目前移動(dòng)通信主流標(biāo)準(zhǔn)（GSM0.9GHz/DCS1.8GHz/PCS1.9GHz/TD-SCDMA2.0GHz），設(shè)計(jì)了一個(gè)并行式四頻段低噪聲放大器。
　　首先分析了射頻集成電路中無(wú)源器件的特性和MOSFET的

2、高頻噪聲，闡述了無(wú)源RLC網(wǎng)絡(luò)和用于阻抗變換的L型網(wǎng)絡(luò)的基本工作原理。對(duì)多頻段LNA的各種實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了總結(jié)及比較，并深入研究了能夠同時(shí)工作在多個(gè)頻段下的并行式 LNA，包括其噪聲匹配、輸入阻抗匹配和輸出阻抗匹配等，特別是針對(duì)輸出網(wǎng)絡(luò)需要同時(shí)滿足阻抗匹配和增益的要求，提出了多頻段輸出網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法。
　　接著深入研究了并行式多頻段LNA中的各種非線性。除了常見(jiàn)的二次諧波、帶內(nèi)三階交調(diào)點(diǎn)和帶內(nèi)1dB壓縮點(diǎn)外，還分析了并行式LNA中當(dāng)

3、多種頻段同時(shí)工作時(shí)所特有的帶間n階交調(diào)點(diǎn)和帶間1dB壓縮點(diǎn)等非線性。然后基于級(jí)聯(lián)系統(tǒng)非線性理論，從電路結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，對(duì)多頻段LNA的線性度進(jìn)行了研究并做出了相應(yīng)的優(yōu)化。
　　最后基于TSMC0.35μm RF CMOS工藝，設(shè)計(jì)了一個(gè)并行式四頻段LNA，針對(duì)具體頻段的特點(diǎn)得到適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方案。采用Cadence下的SpectreRF仿真器進(jìn)行了調(diào)試和仿真，仿真結(jié)果表明在電源電壓為1.8V，功耗16.2mW時(shí)，四個(gè)頻段下噪聲系數(shù)NF