毫米波上變頻混頻器芯片設(shè)計.pdf

1、近年來，大數(shù)據(jù)、超高清視頻等有著大存儲量的技術(shù)得到高速發(fā)展，其對數(shù)據(jù)的無線傳輸提出了新的需求，現(xiàn)有的無線通信技術(shù)已經(jīng)遠不能滿足人們的需求，毫米波無線通信技術(shù)，有著大寬帶的絕對優(yōu)勢使其成為未來民用通信的發(fā)展方向?，F(xiàn)有的毫米波通信幾乎都是滿足軍用需求，其成本高且不易被小型化，因此基于低成本的CMOS工藝得到廣泛關(guān)注。中國也提出基于45GHz的Q-LinkPan無線通信標準，其相對于國際上廣泛采用的60GHz標準的優(yōu)勢在于大氣衰減較弱，易于長

2、距離通信。本課題設(shè)計的上變頻混頻器和調(diào)制器正是應(yīng)用于45GHz頻段發(fā)射機中的重要模塊。
　　本文在研究混頻器設(shè)計的基礎(chǔ)之上，著重研究了混頻器的快速簡單模型，其主要分析了混頻器各部分元件對混頻器的增益和三階交調(diào)量的關(guān)系，為混頻器的參數(shù)優(yōu)化提供了很大的幫助。文中也研究了一些特殊技術(shù)來提升基本的Gilbert混頻器的性能，包括Multi-tanh技術(shù)和負阻技術(shù)，并對這些技術(shù)進行了分析；在設(shè)計混頻器使用的巴倫時，為變壓器建立了六端口模型，

3、并詳述設(shè)計匹配巴倫的方法，在此過程中也分析和改善了巴倫的平衡性問題；本文也設(shè)計了一個具有高隔離度的毫米波OOK調(diào)制器，并且應(yīng)用于發(fā)射機系統(tǒng)芯片中，其電路借鑒了基本雙柵混頻器結(jié)構(gòu)，并研究了相關(guān)改進技術(shù)來提高其隔離度。
　　本文所有的電路設(shè)計都是采用臺積電CMOS90nmRF1P9M工藝。在設(shè)計過程中簡述了相關(guān)版圖的注意事項。上述的上邊頻混頻器最終仿真結(jié)果為：增益為5dB、中頻帶寬為4.3GHz、輸入三階交調(diào)點為0.89dBm、輸出1