運(yùn)用于寬帶系統(tǒng)中的可重構(gòu)模擬基帶電路的研究和設(shè)計.pdf

1、隨著寬帶無線通訊系統(tǒng)的發(fā)展,射頻芯片對模擬基帶的設(shè)計要求越來越高。一方面,模擬基帶的帶寬決定了射頻芯片能處理信號的速率,所以在設(shè)計時希望其滿足大帶寬的要求;另一方面,在滿足大帶寬要求的同時,模擬基帶電路需在整個工作頻段內(nèi)都滿足系統(tǒng)的各項指標(biāo),以實現(xiàn)信號的寬帶傳輸。寬帶系統(tǒng)內(nèi)的模擬基帶電路的性能(如線性度)如要達(dá)到窄帶系統(tǒng)的水平,將付出更大的代價,實現(xiàn)起來更加困難,因為隨著頻率的升高,系統(tǒng)的傳輸特性將惡化(如反饋系統(tǒng)中的環(huán)路參數(shù));另外隨

2、著頻率的升高,許多窄帶系統(tǒng)內(nèi)可以使用的結(jié)構(gòu)在寬帶內(nèi)將不再適用。因此相對于窄帶系統(tǒng),寬帶系統(tǒng)模擬基帶電路的實現(xiàn)面臨更大的挑戰(zhàn)。
　　模擬基帶電路一般由低通濾波器(lowpassfilter,LPF)和可變增益放大器(variablegainamplifier,VGA)構(gòu)成。本文首先從單元結(jié)構(gòu)出發(fā),論述了低通濾波器和可變增益放大器的實現(xiàn)方法。本文分析了低通濾波器的各種實現(xiàn)結(jié)構(gòu),比較了其優(yōu)勢和缺點(diǎn)。結(jié)合工藝穩(wěn)定性和大帶寬的要求,確定了適

3、合寬帶系統(tǒng)內(nèi)模擬基帶電路中低通濾波器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。為使電路對工藝和溫度更加不敏感,本文還分析了數(shù)字和模擬自調(diào)諧校準(zhǔn)電路的實現(xiàn)方法,并且電路實現(xiàn)了更為實用的數(shù)字校準(zhǔn)電路。在可變增益放大器的分析中,本文主要分析了增益可變的實現(xiàn)方法。針對連續(xù)可變增益放大器,本文還提出了一種在低增益下顯著提高電路線性度的方法。
　　隨后,本文從系統(tǒng)角度出發(fā),分析了運(yùn)用于射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中的模擬基帶的實現(xiàn)方法,主要包括系統(tǒng)指標(biāo)的確定(這里主要以超寬帶系統(tǒng)為

4、標(biāo)準(zhǔn)),結(jié)構(gòu)的選取,以及低通濾波器的近似仿真。在射頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中,低通濾波器最終采用5階切比學(xué)夫近似,采用Nauta結(jié)構(gòu),這主要是考慮線性度,帶外衰減,功耗以及高頻應(yīng)用后確定的方案。在射頻接收機(jī)中,可變增益放大器采用線性度增強(qiáng)的源極負(fù)反饋結(jié)構(gòu)以保證整個接收機(jī)線性度的性能。為了在寬帶中實現(xiàn)WiMedia和中國標(biāo)準(zhǔn)的兼容,本文在模擬基帶電路中實現(xiàn)了調(diào)諧功能,以實現(xiàn)工作頻率的可重構(gòu)。
　　文章中還論述了一些輔助電路的設(shè)計方法,比如在