射頻收發(fā)機(jī)中分?jǐn)?shù)分頻頻率綜合器研究設(shè)計(jì).pdf

1、在射頻收發(fā)機(jī)前端中,頻率綜合器是非常重要的組成部分。頻率綜合器的性能決定收發(fā)機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)。鎖相環(huán)頻率綜合器系統(tǒng)利用反饋控制及數(shù)字輔助使壓控振蕩器快速產(chǎn)生高純度和高分辨率的輸出信號。以此為目標(biāo)進(jìn)行的環(huán)路參數(shù)和模塊電路設(shè)計(jì)優(yōu)化需要綜合考慮,不可分割。本文根據(jù)GSM、WCDMA等廣泛應(yīng)用的協(xié)議對頻率綜合器性能要求,從系統(tǒng)參數(shù)及模塊設(shè)計(jì)優(yōu)化噪聲性能,兼顧環(huán)路鎖定時(shí)間,具體研究工作體現(xiàn)在如下方面:
　　在介紹△∑分?jǐn)?shù)分頻鎖相環(huán)頻率綜合器系統(tǒng)

2、模型及分析協(xié)議對其性能要求后,明確模塊性能及系統(tǒng)參數(shù)對頻率綜合器噪聲性能及環(huán)路動(dòng)態(tài)性能的影響,指導(dǎo)系統(tǒng)參數(shù)制定以及模塊電路設(shè)計(jì)。
　　為了滿足噪聲性能要求以及環(huán)路參數(shù)穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)了一種低噪聲電容電感壓控振蕩器,采用更為簡單的方法計(jì)算恒定增益等間距電容尺寸。為了優(yōu)化噪聲性能提出用于一種單圈電感結(jié)構(gòu),并使用精簡雙π模型用對其品質(zhì)因素分析優(yōu)化:提出一種差分壓控電容結(jié)構(gòu)優(yōu)化品質(zhì)因素。該低噪聲振蕩器采用SMIC0.13μm1PSMMMRFC

3、MOS設(shè)計(jì)流片,工作于1.0V,當(dāng)載波頻率為6.35GHz時(shí)1MHz頻偏處柙位噪聲為-120,14dBc/Hz,FOM值為-192.13dBc/Hz。
　　提出一種精度自適應(yīng)自動(dòng)頻率校正算法,用于一種變帶寬頻率綜合器結(jié)構(gòu)在頻率校正同時(shí)進(jìn)行壓控振蕩器增益自動(dòng)校正。理論分析和仿真驗(yàn)證,精度自適應(yīng)自動(dòng)頻率校正算法應(yīng)用于環(huán)路控制可以在頻率校正同時(shí)校正壓控振蕩器增益。鎖定厲,壓控振蕩器以及電荷泵的工作點(diǎn)為參考電壓預(yù)先設(shè)置,此時(shí)壓控振蕩器增益

4、變化小,電荷泵充放電電流匹配性好,環(huán)路非理想因素被抑制,環(huán)路參數(shù)穩(wěn)定。
　　然后,提出一種新型時(shí)間窗相位開關(guān)預(yù)分頻器,克服傳統(tǒng)相位開關(guān)預(yù)分頻器存在輸出毛刺、輸出信號不確定等問題,該分頻器工作穩(wěn)定,比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更好的克服工藝、電壓以及溫度(PVT)變化的影響。
　　在對鑒頻鑒相器/電荷泵性能進(jìn)行詳細(xì)分析和電路設(shè)計(jì)后,設(shè)計(jì)并測試一種5GHz低噪聲頻率綜合器,采用SMIC0.13μmMMRF1P8M工藝流片,載波為5GHz時(shí)在1MH