應用于無線通信射頻前端電路及混合集成接收機研究.pdf

1、近年來，射頻(RF)無線通信技術的迅速發(fā)展增加了人們對低電壓高性能射頻前端的需求，無線通訊系統(tǒng)中的關鍵模塊-RFIC成為當前的研究熱點，如：蜂窩式個人通信與基站、無線接入系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)等。射頻IC的優(yōu)化設計，除了數(shù)字IC所要求的功耗、速度外，還必須考慮系統(tǒng)部件的噪聲、增益、線性度、最大功率傳輸?shù)纫蛩?。同時，由于激烈的市場競爭，通訊系統(tǒng)對射頻IC的要求也越來越高，低成本、低功耗、高線性度、多功能等已經(jīng)成為射頻

2、集成電路發(fā)展的趨勢。低噪聲放大器(LNA)和混頻器是射頻前端的關鍵模塊，直接決定接收機的靈敏度和動態(tài)范圍。因此，怎樣提高低噪聲放大器和混頻器的性能指標一直是人們研究的熱點，本文對低噪聲放大器和混頻器的發(fā)展狀況做了總結，然后分別從線性度提高和噪聲優(yōu)化兩個方面對低噪聲放大器和混頻器設計進行了深入的研究。
　　 首先，本文對射頻電路里面常用的S參數(shù)、兩端口網(wǎng)絡、增益、噪聲、線性度等常見的概念做了分析與說明，然后在總結了相關文獻資料的基

3、礎上，對LNA的常見輸入阻抗匹配結構、MOS管的非線性來源和低噪聲放大器的線性化技術進行了分析和總結。接著論文針對傳統(tǒng)的共源共柵低噪聲放大器結構提出了一種由2個MOS管并聯(lián)構成的3階互調失真吸收單元來提高傳統(tǒng)CMOS共源共柵LNA線性度的方法。與傳統(tǒng)結構相比，該方法的輸入三階交調點(IIP3)可以提高近15dB，電流消耗增加了1.8mA，噪聲增加0.2dB。
　　 其次，本文對混頻器的工作原理進行了介紹，總結了常用的增益、噪聲、

4、線性度性能的提高技術。通過引入電流注入技術對Gilbert雙平衡混頻器進行了改進，設計了一種高增益低噪聲的Gilbert混頻器，通過仿真和優(yōu)化，此改進的Gilbert混頻器的增益(CG)達到了17.4dB，噪聲系數(shù)約為8.8dB；然后，在傳統(tǒng)電流注入混頻器的基礎上引入電感調諧的方法來改善混頻器增益和噪聲，線性度也有一定程度的提高，仿真結果表明，與傳統(tǒng)電流注入混頻器相比，改進型電流注入混頻器電路，當本振功率為-3dBm時，增益提高了1.7