P波段收發(fā)SOC的關(guān)鍵模塊設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代雷達系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)以及個人移動終端等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展,適用于寬頻帶或者多模應(yīng)用的射頻收發(fā)機,由于具有高集成度、低成本等優(yōu)勢,已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的重要研究熱點。寬帶低噪聲放大器和混頻器的噪聲、線性度、增益、阻抗匹配等性能指標直接決定了收發(fā)機前端接收通道的靈敏度、動態(tài)范圍以及寬頻帶特性,因而成為寬帶收發(fā)機的關(guān)鍵模塊。
　　論文介紹了射頻接收機設(shè)計的基本概念、經(jīng)典架構(gòu)以及低噪聲放大器、混頻器的設(shè)計基礎(chǔ),基于SMIC0.18

2、μm1P6M標準CMOS工藝設(shè)計實現(xiàn)了應(yīng)用于P波段的寬帶低噪聲放大器和混頻器,分析了各性能指標之間的折中關(guān)系,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出相關(guān)設(shè)計要點和優(yōu)化準則,以指導(dǎo)電路的設(shè)計優(yōu)化過程。
　　寬帶LNA采用級聯(lián)共柵結(jié)構(gòu)實現(xiàn)寬帶匹配和隔離度要求,在此基礎(chǔ)上根據(jù)噪聲相消原理設(shè)計了一條輔助通路,使得在差分輸出端口處反相的有用信號得以加倍而同相的噪聲被抵消,從而均衡地提升各性能指標。仿真結(jié)果表明,在700MHz~1000MHz頻率范圍內(nèi),噪聲系數(shù)為

3、1.75dB(不使用輸出Buffer電路),功率增益為16.9dB且增益波動<0.7dB,端口匹配良好(S11<-20dB、S22<-24dB),隔離度良好(S12<-78dB)。
　　混頻器在Gilbert單元的基礎(chǔ)上,使用電流注入技術(shù)提高跨導(dǎo)級偏置電流而降低開關(guān)級、負載級偏置電流。因而在保證線性度較高的前提下,改善了噪聲、轉(zhuǎn)換增益等特性。仿真結(jié)果表明,帶負載時的電壓轉(zhuǎn)換增益為1.45倍,對于5MHz~20MHz的中頻,噪聲系數(shù)