發(fā)布時間：2017-03-23 10:17

  本文關(guān)鍵詞：Ka波段自動增益控制電路設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在無線通信系統(tǒng)中,由于外界各種因素的影響,使得接收機所收到的信號強度并不是固定的,而具有很大的動態(tài)范圍,因此接收機收到的信號具有不穩(wěn)定性,需要采用一種電路來維持信號的穩(wěn)定性。這種電路就是自動增益控制電路(Automatic Gain Control,簡稱AGC)。本文首先介紹了射頻理論相關(guān)知識,包括射頻器件特性和寬帶設(shè)計。利用寬帶設(shè)計的相關(guān)理論知識對于整個系統(tǒng)的各部分電路進行改進。通過分析反饋控制系統(tǒng)的相關(guān)理論知識和自動增益控制電路的基本結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo),進一步對課題進行研究。自動增益控制電路主要包括可控增益放大器、峰值檢測電路、比較器、控制信號產(chǎn)生電路等。在設(shè)計的過程中要考慮到自動增益控制電路的性能指標(biāo),例如動態(tài)范圍、響應(yīng)時間等。課題采用SMIC 0.18μm RF CMOS工藝進行電路設(shè)計,供電電壓為1.8V。工作頻率在27.5GHz～31.3GHz之間,中心頻率為29.4GHz。在電路設(shè)計中由于庫工藝的限制,采用微帶線來提供性能較好的電感。自動增益控制電路的可控動態(tài)范圍在-20dB～20dB之間。經(jīng)過對各部分電路的理論分析和電路設(shè)計,選擇最優(yōu)的電路結(jié)構(gòu),采用切比雪夫帶通濾波器對于輸入信號進行濾波；可控增益放大器選擇Gilbert結(jié)構(gòu),并采用擴展帶寬技術(shù)實現(xiàn)；峰值檢測電路采用MOS管構(gòu)成的電流鏡結(jié)構(gòu)；利用三極管電壓與電流的指數(shù)關(guān)系構(gòu)成控制電壓產(chǎn)生電路,將這些電路分別調(diào)試后進行整體仿真,基本滿足課題的要求。本文在Cadence環(huán)境下進行電路的設(shè)計,利用Cadence的Spectre RF工具進行仿真電路。再使用Virtuoso Layout Editor工具進行電路的版圖設(shè)計,版圖整體面積為1.15mm2。最后提取寄生參數(shù)后對電路進行后端仿真,后端仿真后輸出的穩(wěn)定電壓偏差在十幾毫伏左右。
【關(guān)鍵詞】：自動增益控制電路 可控增益放大器 Ka波段 接收機
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN722
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-16
• 1.1 微波頻率劃分及特性10-12
• 1.2 自動增益控制系統(tǒng)基礎(chǔ)概念12-13
• 1.3 自動增益控制系統(tǒng)發(fā)展史及現(xiàn)狀13-14
• 1.4 課題內(nèi)容及結(jié)構(gòu)14-16
• 2 射頻無源器件及帶寬擴展基礎(chǔ)16-32
• 2.1 射頻集成元件的特性16-22
• 2.1.1 射頻無源器件特性16-20
• 2.1.2 微帶線特性20-22
• 2.2 寬帶設(shè)計22-30
• 2.2.1 寬帶拓撲電路結(jié)構(gòu)22-27
• 2.2.3 利用零點增加帶寬27-30
• 2.3 本章總結(jié)30-32
• 3 自動增益控制系統(tǒng)理論32-48
• 3.1 反饋控制理論32-36
• 3.1.1 反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32-33
• 3.1.2 反饋控制系統(tǒng)的線性分析33-35
• 3.1.3 反饋控制系統(tǒng)的指標(biāo)35-36
• 3.2 自動增益控制原理及結(jié)構(gòu)分析36-46
• 3.2.1 自動增益控制電路工作原理36-39
• 3.2.2 自動增益控制電路的性能指標(biāo)39-40
• 3.2.3 可變增益放大電路基礎(chǔ)40-46
• 3.3 本章總結(jié)46-48
• 4 自動增益控制系統(tǒng)電路設(shè)計48-76
• 4.1 可控增益放大器設(shè)計及仿真48-54
• 4.1.1 VGA設(shè)計48-49
• 4.1.2 VGA仿真49-54
• 4.2 峰值檢測器設(shè)計及仿真54-59
• 4.2.1 峰值檢測器的設(shè)計54-58
• 4.2.2 峰值檢測器的仿真58-59
• 4.3 控制電壓產(chǎn)生回路電路及仿真59-64
• 4.3.1 比較器設(shè)計59-60
• 4.3.2 控制電路產(chǎn)生電路設(shè)計60-62
• 4.3.3 電路仿真結(jié)果62-64
• 4.5 輸入帶通濾波器的設(shè)計及仿真64-72
• 4.5.1 帶通濾波器設(shè)計64-69
• 4.5.2 帶通濾波器仿真69-72
• 4.6 整體電路設(shè)計72-75
• 4.6.1 輸出阻抗匹配72-73
• 4.6.2 整體電路仿真結(jié)果73-75
• 4.7 本章總結(jié)75-76
• 5 版圖設(shè)計與后端仿真76-82
• 5.1 相關(guān)元件版圖76-77
• 5.2 整體版圖77-79
• 5.3 電路后仿79-80
• 5.4 本章總結(jié)80-82
• 6 結(jié)論82-84
• 參考文獻84-88
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果88-92
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集92

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉征遠;;空中信息高速公路——Ka波段寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)[J];中國傳媒科技;2012年13期

2 王琦;王毅凡;;Ka波段通信衛(wèi)星發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2010年08期

3 ;韓國準(zhǔn)備Ka波段衛(wèi)星應(yīng)用[J];有線電視技術(shù);2000年10期

4 王嘉;林勇;何慶國;;Ka波段介質(zhì)諧振器的研究[J];半導(dǎo)體技術(shù);2008年10期

5 朱大紅;齊鋒;;Ka波段波導(dǎo)-微帶轉(zhuǎn)接器的設(shè)計[J];微波學(xué)報;2008年S1期

6 謝豐奕;;歐洲兩大衛(wèi)星公司拓展Ka波段寬帶市場[J];衛(wèi)星電視與寬帶多媒體;2013年15期

7 楊彥炯;王應(yīng)龍;張鵬飛;栗曦;楊林;;Ka波段緊縮場天線的設(shè)計[J];微波學(xué)報;2010年S1期

8 鄧智勇;蘇麗;阮云國;;Ka波段旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的設(shè)計[J];無線電通信技術(shù);2009年02期

9 成躍進;Ka波段通信衛(wèi)星與Ka波段轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)[J];空間電子技術(shù);2000年02期

10 王維波;王志功;張斌;康耀輝;吳禮群;楊乃彬;;Ka波段低相位噪聲GaAs MHEMT單片壓控振蕩器[J];固體電子學(xué)研究與進展;2009年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曾嬋玉;于洋;;Ka波段微帶-波導(dǎo)探針過渡的設(shè)計[A];2008通信理論與技術(shù)新進展——第十三屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2008年

2 尹哲;吳景峰;董宇亮;;高穩(wěn)定低相噪Ka波段鎖相頻率源設(shè)計[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

3 成促進;李敦復(fù);劉發(fā)林;顧振剛;李濤;;Ka波段六端口反射計[A];1987年全國微波會議論文集（中）[C];1987年

4 尹建勇;孫厚軍;陳亞萍;呂昕;;Ka波段單脈沖平面和差網(wǎng)絡(luò)和天線的研究[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

5 龔成;陳克勤;;Ka波段分功率負載實驗研究[A];1989年全國微波會議論文集（上）[C];1989年

6 董芳馳;唐小宏;毛睿杰;;Ka波段矩形波導(dǎo)中截面微帶探針過渡的設(shè)計與優(yōu)化[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2007年

7 陳建新;喻夢霞;徐軍;羅慎獨;;Ka波段接收前端的研制[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

8 李桂萍;徐軍;羅慎獨;薛良金;;Ka波段全集成收發(fā)組件研制[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第二冊）[C];2006年

9 李翔;徐軍;;Ka波段波導(dǎo)到微帶的對脊鰭線過渡[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2009年

10 王記平;文光俊;金海焱;;2W級Ka波段毫米波功率放大器設(shè)計[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 龐春輝;Ka波段低相噪鎖相倍頻源[D];電子科技大學(xué);2014年

2 齊美玲;Ka波段自動增益控制電路設(shè)計[D];北京交通大學(xué);2016年

3 梁亮;Ka波段單刀三擲開關(guān)的研制[D];電子科技大學(xué);2006年

4 劉偉;Ka波段圓極化單脈沖天線[D];電子科技大學(xué);2011年

5 林淑鮮;Ka波段寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)信道估計技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2013年

6 李志強;Ka波段功率合成放大器研究[D];電子科技大學(xué);2006年

7 吳文濤;Ka波段功率合成放大技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2007年

8 崔白彬;Ka波段固態(tài)功率合成放大器的研制[D];電子科技大學(xué);2008年

9 趙晨曦;Ka波段空間功率合成式放大器的研制[D];電子科技大學(xué);2007年

10 周水平;Ka波段五路收發(fā)高頻前端[D];電子科技大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：Ka波段自動增益控制電路設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：263513