MB-OFDM的超寬帶無線接收機中CMOS低噪聲放大器的設(shè)計.pdf

1、超寬帶是一種高速短距離的無線通信技術(shù)，由于其具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗干擾能力強、功耗低等優(yōu)點而具有廣泛的應(yīng)用前景。超寬帶的頻譜范圍為3.1～10.6GHz，多頻帶正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)技術(shù)是一種最具發(fā)展?jié)摿Φ某瑢拵Ы鉀Q方案，它采用多頻帶方式，把整個頻段劃分為14個528M帶寬的子頻帶。其中，低頻段(3.1～5.15GHz)的MB-OFDM超寬帶射頻收發(fā)系統(tǒng)是最近研究的熱點。
　　 在超寬帶無線射頻收發(fā)系統(tǒng)中，低噪聲放大器是

2、無線接收機的關(guān)鍵電路模塊之一，通常處于接收系統(tǒng)的前端位置，影響著整機的噪聲性能和靈敏度。因此，設(shè)計噪聲盡可能小且具有一定增益大小的低噪聲放大器對提高接收機的動態(tài)范圍至關(guān)重要。
　　 本文設(shè)計了一種用于3～5GHz MB-OFDM超寬帶接收機射頻前端的帶無源電感的CMOS低噪聲放大器。在分析了RC電阻反饋式低噪聲放大器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對其存在的噪聲大、增益較低等問題，設(shè)計了一種改進的電路結(jié)構(gòu)，增加了一個源極電感以克服其電路的上述不

3、足，采用TSMC0.18μm RF CMOS工藝庫，用Cadence軟件進行了設(shè)計和仿真，仿真結(jié)果表明：改進后的結(jié)構(gòu)在保證良好的輸入輸出匹配、較好線性度和絕對穩(wěn)定的工作狀態(tài)的前提下，提高了電路的噪聲性能，在整個頻帶范圍內(nèi)噪聲系數(shù)小于1.9dB，同時，增益也達到11dB左右。
　　 本文基于TSMC0.18μm RF CMOS工藝，設(shè)計了一種工作于3～5GHz的無電感并聯(lián)負(fù)反饋低噪聲放大器。采用了電流復(fù)用技術(shù)為其提供自偏置，在足夠

4、的帶寬范圍內(nèi)實現(xiàn)了較高的增益；利用了噪聲相消技術(shù)消除一部分溝道熱噪聲，較大程度上降低了放大器的噪聲系數(shù)；設(shè)計了一種有源結(jié)構(gòu)來代替無源電感，實現(xiàn)了良好的輸出匹配性能。從仿真結(jié)果可以看出：低噪聲放大器不僅實現(xiàn)了良好的輸入輸出匹配、較好的線性度和絕對穩(wěn)定的工作狀態(tài)，而且得到了較高的電壓增益和較好的噪聲性能；它在整個頻帶范圍內(nèi)的噪聲系數(shù)小于4.6dB，增益達到11～13.9dB。
　　 本文簡單介紹了版圖設(shè)計的相關(guān)規(guī)則，并利用Caden