3-5GHz超寬帶射頻接收機(jī)前端關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì).pdf

1、在無(wú)線通信快速發(fā)展的現(xiàn)代，超寬帶(Ultra Wideband，UWB)無(wú)線通信技術(shù)因其低功耗、高傳輸速率以及良好的信息容量，正在逐漸擴(kuò)大其市場(chǎng)占領(lǐng)范圍。本文討論設(shè)計(jì)了一組工作在3-5GHz超寬帶范圍內(nèi)的接收機(jī)前端關(guān)鍵模塊:低噪聲放大器和下變頻混頻器。
　　 低噪聲放大器作為射頻接收機(jī)前端重要組成部分之一，其在噪聲系數(shù)、寬帶匹配、增益平坦性等方面都有著很高的要求。本文設(shè)計(jì)了一種工作在3-5GHz的低噪聲放大器。此LNA采用了串聯(lián)

2、峰化電感提高增益平坦性和寬帶匹配性能，共柵結(jié)構(gòu)和源級(jí)跟隨器作為輸入輸出級(jí)，并用電流復(fù)用技術(shù)在不消耗功耗的前提下提高了增益性能。
　　 混頻器位于低噪聲放大器之后，是接收機(jī)前端另一個(gè)重要模塊。本文對(duì)混頻器主要衡量指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行了介紹，結(jié)合混頻器主要分類，在吉爾伯特基本結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，采用電感負(fù)反饋、峰化電感和電流注入等技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種工作在MB-OFDM標(biāo)準(zhǔn)下的3-5GHz混頻器。經(jīng)仿真驗(yàn)證，其有良好的混頻性能。
　　 本文

3、在最后一部分介紹了以TSMC0.18um射頻CMOS工藝庫(kù)為基礎(chǔ)的版圖設(shè)計(jì)。其中包括版圖設(shè)計(jì)的基本流程，設(shè)計(jì)中注意問(wèn)題及操作經(jīng)驗(yàn)等方面的總結(jié)。然后對(duì)本文設(shè)計(jì)的3-5GHz LNA進(jìn)行了版圖驗(yàn)證。并把結(jié)果與前仿結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　 本文采用CMOS TSMC0.18工藝庫(kù)，運(yùn)用Cadence軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證。在1.8V工作電壓下，3-5GHz帶寬內(nèi)LNA的輸入輸出匹配良好，分別小于-13.3dB和-19.5dB。而功率增益(S2

4、1)則平穩(wěn)的分布在21.67dB-21.97dB之間，最小噪聲系數(shù)為5.26dB，最大也不過(guò)5.5dB，輸入1dB壓縮點(diǎn)是-19.0dBm。混頻器的轉(zhuǎn)換增益在8-11dB之間，NF范圍為9-10dB。在4GHz的工作頻率下，P1dB為-6dBm，IIP3為4dBm，經(jīng)過(guò)后仿，LNA的S11和S22的范圍為-14.15～-16.05dB和-20.6～-24.1dB，S21范圍是20.6～23.1dB， NF在5.3～5.5dB之間，版圖面