射頻前端高線性度混頻器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，對(duì)無線通信設(shè)備的性能提出了更高的要求，高性能的無線接收機(jī)射頻前端迫切需要。在射頻接收機(jī)前端中，混頻器是一個(gè)關(guān)鍵性模塊，其線性度決定了整個(gè)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，因此研究高線性度混頻器已成為人們研究射頻接收機(jī)系統(tǒng)的重點(diǎn)。一般而言，隨著混頻器動(dòng)態(tài)范圍的提高，混頻器的直流功耗也隨之增加。所以如何在低功耗的基礎(chǔ)上提高混頻器的線性度，同時(shí)兼顧其他性能，是目前混頻器設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。
　　本論文首先闡述了GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和WLA

2、N802.11 b/g標(biāo)準(zhǔn)的非蜂窩無線通信在社會(huì)生活中的重要使用，介紹了混頻器目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。然后詳細(xì)分析了吉爾伯特混頻器的轉(zhuǎn)換增益、噪聲、線性度以及提高這些性能的具體優(yōu)化技術(shù)。最后在此基礎(chǔ)上，采用TSMC0.18um CMOS RF工藝完成了以下兩款下混頻器的設(shè)計(jì)與仿真:
　　(1)研究了一種應(yīng)用于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航的射頻前端下混頻器。該電路主要是通過采用派生項(xiàng)疊加技術(shù)、改進(jìn)型動(dòng)態(tài)電流注入技術(shù)、RC網(wǎng)絡(luò)負(fù)載技術(shù)來提高混頻器的線

3、性度和降低噪聲。本設(shè)計(jì)工作于GPS L1頻段1.575GHz，電路的前仿真結(jié)果為:在1.8V供電電壓下，轉(zhuǎn)換增益為13.1dB，輸入三階交調(diào)點(diǎn)(IIP3)為4.4dBm，噪聲系數(shù)為7.45dB，電路功耗為7.2mW。
　　(2)研究了一種適用于2.4G WLAN CMOS高線性度下混頻器。該設(shè)計(jì)創(chuàng)新了一種第三階跨導(dǎo)系數(shù)修正電流鏡對(duì)電路，有效的改善混頻器的線性度，而且增加了設(shè)計(jì)的自由度;采用電流注入技術(shù)來提高開關(guān)級(jí)的噪聲性能;源極電