基于CMOS工藝45GHz寬帶壓控振蕩器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、無線通信系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展、個人數(shù)據(jù)通信的迅速增長，使得人們對通信的需求不斷增加，對通信性能要求不斷提高，推動著低成本、低功耗、高速率片上無線收發(fā)系統(tǒng)的探索和開發(fā)。在低于6GHz以下?lián)頂D的無線電頻譜，每個頻譜只有幾百兆的帶寬，限制著數(shù)據(jù)率的傳輸速度，但是在毫米波頻段，很多頻譜資源尚未被利用。2010年，國內(nèi)提出了工作在40~50GHz之間的頻段的無線個人局域網(wǎng)，稱之為Q-LINKPAN。Q-LINKPAN具有高速傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，預(yù)測最高數(shù)據(jù)傳輸

2、速率達(dá)10Gbps每秒，相比60GHz的WiGi，有損耗小傳輸距離更長等優(yōu)點(diǎn)。
　　頻率源是無線收發(fā)系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，它旨在產(chǎn)生射頻信號進(jìn)行混頻和發(fā)射。頻率源的調(diào)諧帶寬、功耗和相位噪聲性能一定程度上決定著整個收發(fā)性能的好壞。
　　本文的目的是基于90nm CMOS設(shè)計(jì)一個滿足Q-LINKPAN的無線個人局域網(wǎng)帶寬的壓控振蕩器頻率源，并實(shí)現(xiàn)低相位噪聲和低功耗。
　　第一部分先對Q-LINKPAN的背景進(jìn)行系統(tǒng)的

3、介紹，展示了近幾年毫米波CMOS壓控振蕩器的性能，接著詳細(xì)分析了壓控振蕩器的原理、常見結(jié)構(gòu)和相位噪聲產(chǎn)生機(jī)理，并簡單推導(dǎo)了相位噪聲與信噪比和誤碼率之間的關(guān)系。
　　繼而文章介紹了毫米波CMOS無源器件片上電感和變?nèi)莨?，并提出一種提取差分電感的方法，建立了準(zhǔn)確的毫米波差分電感模型，該電感模型和測試數(shù)據(jù)具有很高的吻合度。
　　接著，為了克服毫米波諧振回路Q值低的問題、調(diào)諧增益高的問題，設(shè)計(jì)了一種新型的可變電感，它的電感值通過開關(guān)