UWB系統零中頻超寬帶接收機設計.pdf

1、UWB(Ultra Wide Band，超寬帶)是一種以極低功率在短距離內高速傳輸數據的無線技術。這種原來專屬軍方使用的技術隨著2002年2月美國聯邦通信委員會(FCC)正式批準民用而備受世人的關注。UWB具有一系列優(yōu)良獨特的技術特性，是一種極具競爭力的短距無線傳輸技術。
　　 作為UWB通信系統的核心模塊，射頻接收機越來越多的受到人們的關注。本文重點在實現一個低功耗，低噪聲，高線性度的零中頻射頻接收機。本課題從UWB無線通信

2、標準出發(fā)，采用自頂向下的設計方法，主要從噪聲與線性度兩方面考慮，將系統的性能指標合理的分配到射頻接收機的各個模塊。為了消除零中頻接收機固有的DC-Offset效應，采用了VGA直流反饋技術，將大的交流耦合電容轉移到片外，有效的節(jié)省了芯片面積。該設計采用主流的SMIC0.18um射頻CMOS工藝，以COB(Chip On Borad)的方式通過PCB測試，測試結果表明，在3～5GHz的帶寬內，接收機通路增益最高可達47.6dB，最小可檢測

3、輸入信號-70dBm，輸入匹配低于-8dB，本振隔離度為38dB，功耗50mW，該接收機已成功應用于UWB相關接收方案組網試驗中，可以清晰流暢傳輸視頻。
　　 作為UWB無線接收機的重要組成部分，本文詳細的給出了超寬帶射頻開關、低噪聲放大器、混頻器的設計過程。
　　 從單管開關模型出發(fā)，對射頻開關的插入損耗進行了定量分析，推導出襯底寄生電阻與插入損耗的關系，給出了優(yōu)化設計方法，測試結果表明開關插入損耗小于1.9dB，反

4、向隔離度好于-27dB，芯片面積為100u*150u，直流功耗為0mW。
　　 對超寬帶LNA輸入匹配與噪聲進行了詳細的分析，并給出了平坦增益的實現方法。測試結果表明，在3-5GHz的帶寬內，最高增益13.2dB，增益波動為±0.45dB，噪聲系數3.2～5.5dB，輸入P1dB壓縮點為-11.7～-15.9dBm，芯片面積0.7mm2，功耗17.2mW。
　　 超寬帶Mixer采用了電感建峰與電流注入技術，并對mixe