L波段衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)關(guān)鍵模塊研究.pdf

1、隨著航空、航天、通信以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的運(yùn)用也隨之得到了較大的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航全球化、大眾化以及民用化的程度也得到了較大的拓展。人們對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航的性能要求也在逐步的提高，高定位精度和一些特殊功能已成為現(xiàn)在衛(wèi)星導(dǎo)航研究的熱點(diǎn)。本文對(duì)L1波段衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中兩個(gè)關(guān)鍵模塊低噪放和混頻器進(jìn)行了分析和討論，研究了低噪放和混頻器的改進(jìn)方法，對(duì)低噪放和混頻器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的改進(jìn)以提高其性能。
　　本文研究分析了基于CMO

2、S工藝的低噪放的設(shè)計(jì)，針對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)法兼顧最小噪聲和最大功率傳輸?shù)膯栴}，給出了改進(jìn)型低噪放的設(shè)計(jì)和分析方法，提高了電路的噪聲性能和增益。使用該改進(jìn)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)較為良好的最小噪聲匹配和最大功率傳輸匹配。本文研究分析了傳統(tǒng)雙平衡Gilbert混頻器的性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)，詳細(xì)的分析和計(jì)算了其增益、噪聲和線性度，給出了改進(jìn)性能的方法。針對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)電壓余度不足和單端輸入的問題，分別采用旁路電流注入和偽差分結(jié)構(gòu)的方式，改善了其噪聲性能、變頻增益和線性度

3、，提高了電路的集成度。在低噪聲放大器的設(shè)計(jì)中，完成了基于TSMC0.18μm CMOS工藝低噪聲放大器的仿真設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)型低噪放在1.575GHz點(diǎn)處的 NF為1.063dB，S21為15.92dB，S11和S22均小于-15dB，即輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了較好的功率匹配，P1dB為-15.7dBm，功耗為5.31mW，實(shí)現(xiàn)了較好的性能。在混頻器的設(shè)計(jì)中，完成了基于TSMC0.18μm CMOS工藝改進(jìn)型雙平衡Gilbert混

4、頻器的仿真設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明，在中頻4MHz處其 NF為15.31dB，變頻增益為13.15dB，P1dB為-15.4dBm，功耗為6.48mW，實(shí)現(xiàn)了較好的性能。本文所設(shè)計(jì)的低噪放的噪聲性能還有待提高，進(jìn)一步降低低噪放的噪聲是提高接收機(jī)系統(tǒng)噪聲性能的關(guān)鍵因素，也是低噪放進(jìn)一步研究的方向，可采用噪聲抵消技術(shù)來消減低噪放的噪聲，從而提高其噪聲性能。為提高衛(wèi)星導(dǎo)航射頻芯片的多系統(tǒng)兼容性，多模射頻前端架構(gòu)是其關(guān)鍵的一步，而多頻點(diǎn)兼容的低噪放的