GPS接收機(jī)低噪聲放大器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高性能大容量無(wú)線通信系統(tǒng)的需求越來(lái)越大，對(duì)射頻與通信集成電路的要求也越來(lái)越高。因此，進(jìn)行射頻接收電路的研究和設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 低噪聲放大器(LNA)是RF接收機(jī)芯片的重要組成部分。其功能主要是對(duì)從RF接收機(jī)天線端接收到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大以及降頻、濾波，得到后端RF相關(guān)電路正常工作所需要的中頻信號(hào)。由于它是整個(gè)電路系統(tǒng)的第一級(jí)，因此其增益、噪聲、線性度等直接影響整個(gè)電路系統(tǒng)的性能。

2、 本文首先對(duì)GPS系統(tǒng)組成、工作原理進(jìn)行了敘述，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了射頻前端芯片的總體結(jié)構(gòu)。然后對(duì)射頻器件特性以及SMIC射頻018μm的CMOS工藝的一些器件及其模型進(jìn)行了描述，介紹了LNA的基本設(shè)計(jì)原理，包括噪聲、線性度等方面，說(shuō)明了幾種LNA的常見(jiàn)基本結(jié)構(gòu)，并對(duì)這幾種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)作了闡述。針對(duì)目前應(yīng)用最廣泛的源極電感負(fù)反饋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。此外從本設(shè)計(jì)的應(yīng)用出發(fā)，考慮到單端天線與差分LNA之間的不匹

3、配性，設(shè)計(jì)了一個(gè)介于兩者之間的LC結(jié)構(gòu)BALUN，并將其與LNA集成在一起。 本設(shè)計(jì)采用SMIC射頻0.18μm的CMOS工藝，使用射頻集成電路仿真軟件Cadence的SpectreRF對(duì)其進(jìn)行仿真。集成上BALUN后，仿真結(jié)果依然良好，結(jié)果顯示：在1.575GHz的中心頻率上，該電路能夠提供20.22dB的正向增益，噪聲系數(shù)為1.533dB，1dB壓縮點(diǎn)為-16.88dBm，IIP3為-9.33dBm，反向隔離為-37.52d