毫米波上變頻混頻器芯片設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，大數(shù)據(jù)、超高清視頻等有著大存儲(chǔ)量的技術(shù)得到高速發(fā)展，其對(duì)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸提出了新的需求，現(xiàn)有的無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求，毫米波無(wú)線通信技術(shù)，有著大寬帶的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)使其成為未來(lái)民用通信的發(fā)展方向?，F(xiàn)有的毫米波通信幾乎都是滿足軍用需求，其成本高且不易被小型化，因此基于低成本的CMOS工藝得到廣泛關(guān)注。中國(guó)也提出基于45GHz的Q-LinkPan無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，其相對(duì)于國(guó)際上廣泛采用的60GHz標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)在于大氣衰減較弱，易于長(zhǎng)

2、距離通信。本課題設(shè)計(jì)的上變頻混頻器和調(diào)制器正是應(yīng)用于45GHz頻段發(fā)射機(jī)中的重要模塊。
　　本文在研究混頻器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，著重研究了混頻器的快速簡(jiǎn)單模型，其主要分析了混頻器各部分元件對(duì)混頻器的增益和三階交調(diào)量的關(guān)系，為混頻器的參數(shù)優(yōu)化提供了很大的幫助。文中也研究了一些特殊技術(shù)來(lái)提升基本的Gilbert混頻器的性能，包括Multi-tanh技術(shù)和負(fù)阻技術(shù)，并對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行了分析；在設(shè)計(jì)混頻器使用的巴倫時(shí)，為變壓器建立了六端口模型，

3、并詳述設(shè)計(jì)匹配巴倫的方法，在此過(guò)程中也分析和改善了巴倫的平衡性問(wèn)題；本文也設(shè)計(jì)了一個(gè)具有高隔離度的毫米波OOK調(diào)制器，并且應(yīng)用于發(fā)射機(jī)系統(tǒng)芯片中，其電路借鑒了基本雙柵混頻器結(jié)構(gòu)，并研究了相關(guān)改進(jìn)技術(shù)來(lái)提高其隔離度。
　　本文所有的電路設(shè)計(jì)都是采用臺(tái)積電CMOS90nmRF1P9M工藝。在設(shè)計(jì)過(guò)程中簡(jiǎn)述了相關(guān)版圖的注意事項(xiàng)。上述的上邊頻混頻器最終仿真結(jié)果為：增益為5dB、中頻帶寬為4.3GHz、輸入三階交調(diào)點(diǎn)為0.89dBm、輸出1