LTE多模接收機(jī)前端研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的迅速發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)高速和功能多樣性越來(lái)越高的需求，長(zhǎng)期演進(jìn)LTE(Long-Term－Evoluation)成為3G技術(shù)向4G技術(shù)過(guò)渡的必然階段性技術(shù)。在消費(fèi)電子多功能低成本低功耗的要求下，實(shí)現(xiàn)多模多功能以及高動(dòng)態(tài)范圍的多模多功能收發(fā)機(jī)成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)TDDLTE多模無(wú)線接收機(jī)做了如下研究：
　　 首先，本文針對(duì)LTE無(wú)線接收機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，分析了各種模式下的系統(tǒng)指標(biāo)要求，并進(jìn)行系統(tǒng)仿真

2、驗(yàn)證。對(duì)各類射頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，基于多模接收機(jī)配置靈活性的要求，以及LTE調(diào)制信號(hào)在直流沒(méi)有能量的特性，選定零中頻直接變頻架構(gòu)為可配置多模LTE接收機(jī)的結(jié)構(gòu)?；诖思軜?gòu)的接收機(jī)鏈路分析、模塊指標(biāo)制定和系統(tǒng)驗(yàn)證為后續(xù)的電路設(shè)計(jì)工作提供了很好的參考和保證，并且最大程度地降低各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)難度和功耗。
　　 其次，針對(duì)多模接收機(jī)多頻帶信號(hào)接收的難點(diǎn)，利用深亞微米CMOS工藝截止頻率越來(lái)越高的特性，本文創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一個(gè)用于

3、SDR(Software-DefinedRadio)的寬帶接收機(jī)前端，并且在本設(shè)計(jì)中創(chuàng)新性設(shè)計(jì)了一款前饋噪聲抵消電阻反饋寬帶低噪聲放大器，理論建模分析與測(cè)試結(jié)果均表明了這種利用負(fù)反饋和噪聲抵消相結(jié)合的新結(jié)構(gòu)，在不額外消化功耗和芯片面積代價(jià)的前提下，改善了電壓增益、噪聲、線性度特性，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果前瞻性地證明了這種新結(jié)構(gòu)尤其有利于CMOS工藝特征尺寸逐步下降的寬帶低噪聲放大器設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中還設(shè)計(jì)了低電源電壓下無(wú)源電流型混頻器，并設(shè)計(jì)了二階可

4、變帶寬跨阻放大器，可以有效濾除部分帶外阻塞信號(hào)，降低后級(jí)電路的線性度指標(biāo)，為低電源電壓下系統(tǒng)各級(jí)增益分配和高動(dòng)態(tài)范圍的要求提供了解決方案。寬帶射頻前端的仿真與測(cè)試結(jié)果達(dá)到指標(biāo)要求并達(dá)到業(yè)界先進(jìn)水平。
　　 再次，本文創(chuàng)新設(shè)計(jì)了應(yīng)用于TDD LTE多?？勺詣?dòng)調(diào)諧窄帶接收機(jī)前端，以滿足多頻帶信號(hào)接收的要求，克服多個(gè)低噪聲放大器陣列所造成的芯片面積和片外器件成本以及信號(hào)耦合惡化問(wèn)題，并彌補(bǔ)寬帶接收機(jī)受限于工藝特性和電源電壓的弊端。在本

5、設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新性實(shí)現(xiàn)了一種數(shù)字輔助自動(dòng)調(diào)諧窄帶低噪聲放大器的環(huán)路，頻率可調(diào)諧范圍達(dá)到TDD LTE要求的1.88～2.62GHz寬帶調(diào)諧范圍，并可以同時(shí)校正工藝偏差和溫度變化帶來(lái)的頻偏問(wèn)題。鏈路中還包括電流型無(wú)源混頻器、可變?cè)鲆骖A(yù)放大器、可配置信道選擇濾波器、可變?cè)鲆娣糯笃饕约癆DC驅(qū)動(dòng)器。接收機(jī)鏈路中的所有頻帶選擇，帶寬配置和增益配置均可以通過(guò)數(shù)字接口進(jìn)行配置完成，實(shí)現(xiàn)了射頻與模擬電路的數(shù)字靈活可配置性、多模式多功能性，仿真和測(cè)試結(jié)果均