無(wú)線局域網(wǎng)802.11b射頻接收前端芯片研究與設(shè)計(jì)

1、 分類號(hào) 密 級(jí) U D C 學(xué) 號(hào) 桂林電子科技大學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 題目 題目 無(wú)線局域網(wǎng) 802.11b射頻接收前端芯片研究與設(shè)計(jì) （英文） （英文） Research an

2、d design of RF front-end integrated circuit for WLAN 802.11b applications 研 究 生 姓 名: 李 晟 指導(dǎo)教師姓名、職務(wù) 指導(dǎo)教師姓名、職務(wù): 段吉海 教授 申 請(qǐng) 學(xué) 科 門 類: 工 學(xué)

3、 學(xué) 科、專 科、專 業(yè): 電路與系統(tǒng) 提 交 論 文 日 期: 2010 年 4 月 論 文 答 辯 日 期: 2010 年 6 月 年 月 日 摘 要 摘 要 近十年來(lái)，隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展和 CMOS 工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，采用低成本的

4、CMOS 工藝實(shí)現(xiàn)高性能射頻通信電路和系統(tǒng)成為可能。作為無(wú)線傳輸設(shè)備的核心器件， 射頻集成電路的設(shè)計(jì)技術(shù)和應(yīng)用層面的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一直以來(lái)倍受重視。 因此，如何設(shè)計(jì)出高性能的 CMOS 射頻集成前端已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 本論文的主要工作是基于 SMIC 0.18μm RF CMOS 工藝，設(shè)計(jì)用于 IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的 2.4GHz 無(wú)線局域網(wǎng)射頻接收機(jī)前端的低噪聲放大器和下變頻混頻器。本論文提出一個(gè)簡(jiǎn)化的短溝道 MOSFET 設(shè)

5、計(jì)模型，說(shuō)明了該模型中各個(gè)參數(shù)的物理意義并用仿真數(shù)據(jù)擬合的方法提取模型參數(shù)。 分析了源極電感負(fù)反饋 LNA 的輸入阻抗匹配、小信號(hào)功率增益、噪聲系數(shù)和線性度。通過(guò)建立 LNA 設(shè)計(jì)方程組和使用等高線設(shè)計(jì)法， 快速搜索符合要求的設(shè)計(jì)空間完成差分 LNA 的設(shè)計(jì)， 減少了迭代次數(shù)。 Spectre-RF仿真結(jié)果表明，在 2.45GHz 處，LNA 輸入輸出匹配良好，功率增益為 17.4dB，噪聲系數(shù)為 1.7dB，輸入 1dB 壓縮點(diǎn)為-1

6、3.5dBm，輸入三階交調(diào)點(diǎn)為-1.7dBm。在 1.8V 電源電壓下，功耗約為 22mW。 下變頻器的設(shè)計(jì)以 Gilbert 有源雙平衡混頻器為基礎(chǔ)， 采用線性區(qū) MOSFET 補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ岣呔€性度，采用電流注入技術(shù)減小開(kāi)關(guān)級(jí)的閃爍噪聲。Spectre-RF 仿真結(jié)果表明， 轉(zhuǎn)換電壓增益為 4.6dB， 雙邊帶噪聲系數(shù)為 7.4dB， 輸入 1dB 壓縮點(diǎn)為-8.6dBm，輸入三階交調(diào)點(diǎn)為 1.8dBm。 在 1.8V 電源電壓下，