超寬帶通信電路集成中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、超寬帶(Ultra-Wide-Band，UWB)通信系統(tǒng)是一種占用很高帶寬的新型通信系統(tǒng)。目前有兩種比較流行的方案，一種是脈沖無(wú)線電超寬帶(Impulse Radio-Ultra-Wide-Band，IR-UWB)通信系統(tǒng)，與通常的正弦窄帶通信方式不同，IR-UWB通信系統(tǒng)采用具有幾個(gè)GHz瞬時(shí)工作帶寬的無(wú)載波極窄時(shí)域脈沖作為信息傳輸載體；另一種是多帶正交頻分復(fù)用超寬帶(MB-OFDM LIWB)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)很大程度上繼承了傳統(tǒng)的載波

2、通信技術(shù)。這兩種UWB系統(tǒng)的芯片集成在CMOS工藝條件下面臨了巨大的挑戰(zhàn)。本文的主要研究?jī)?nèi)容是針對(duì)兩種體制的UWB系統(tǒng)，研究若干關(guān)鍵電路的CMOS集成技術(shù)。 文中首先對(duì)IR-UWB系統(tǒng)里面的脈沖發(fā)生和調(diào)制電路集成技術(shù)進(jìn)行了研究，討論了其設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了通斷鍵控調(diào)制(OOK)和跳時(shí)二進(jìn)制脈沖幅度調(diào)制(TH-BPAM)方式的高斯窄脈沖信號(hào)發(fā)生器。其中OOK調(diào)制脈沖發(fā)生電路采用HJTC0.18um CMOS工藝進(jìn)行流片，脈沖發(fā)生器獲得

3、了脈沖寬度小于1ns的測(cè)試結(jié)果。本文提出的脈沖發(fā)生方案能有效降低窄脈沖信號(hào)對(duì)于工藝和溫度的敏感性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 門(mén)控積分電路為IR-UWB系統(tǒng)的相關(guān)接收和脈沖延展提供了新的電路方案。因此門(mén)控積分器是IR-UWB接收機(jī)里的關(guān)鍵電路之一，本文也對(duì)門(mén)控積分器的集成設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)了一個(gè)能處理0~1GHz信號(hào)的門(mén)控積分器電路，電路采用HJTC0.18um CMOS工藝進(jìn)行了流片驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果表明積分器能對(duì)0~1GHz的信號(hào)進(jìn)行進(jìn)

4、行積分、積分值保持和清除，并且工作的重復(fù)頻率可以達(dá)到100MHz。 本文在最后部分針對(duì)MB3-OFDM UWB系統(tǒng)里面的頻率合成電路提出了新的頻率合成結(jié)構(gòu)，與同類的頻率合成器相比，結(jié)構(gòu)上更為簡(jiǎn)單，減少了里面電路模塊的數(shù)量，能有效的降低頻率合成的功耗和芯片面積。同時(shí)采用SMIC0.18um CMOS工藝對(duì)這種結(jié)構(gòu)的頻率合成器中的鎖相環(huán)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，仿真結(jié)果表明，該鎖相環(huán)能在1.5us內(nèi)鎖定，消耗的電流小于25mA，相位噪聲在1