【摘要】：混頻器作為非線性系統(tǒng),在毫米波變頻收發(fā)機(jī)中是不可或缺的器件。理想的混頻器僅僅是對(duì)兩輸入端口的信號(hào)做乘法實(shí)現(xiàn)混頻的目的,但在實(shí)際應(yīng)用中,由于輸入信號(hào)的不純凈影響,變頻得到的信號(hào)會(huì)含有各種干擾信號(hào),尤其是鏡像信號(hào)帶來(lái)的干擾,使得混頻器在實(shí)際使用中往往達(dá)不到良好的效果。正交混頻器是對(duì)上述問(wèn)題的一個(gè)很好的解決方案,使用正交信號(hào)對(duì)輸入的毫米波信號(hào)進(jìn)行處理,最終可以得到理想信號(hào)。然而目前的正交混頻器也面臨著幅相不平衡等諸多問(wèn)題,因此本文著重對(duì)毫米波混頻器,尤其是正交混頻器進(jìn)行研究。針對(duì)上述問(wèn)題,本文做出如下工作。第一,對(duì)正交信號(hào)及正交網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行理論研究,并通過(guò)查閱文獻(xiàn),對(duì)其實(shí)現(xiàn)電路進(jìn)行研究與闡述;第二,將Gm-boost結(jié)合進(jìn)混頻器中,設(shè)計(jì)了類似的結(jié)構(gòu),提高混頻器的增益,同時(shí)降低噪聲;第三,本文提出了不同于傳統(tǒng)正交信號(hào)電路的創(chuàng)新電路結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了相位調(diào)整結(jié)構(gòu),利用其接口可以實(shí)時(shí)調(diào)整電路,使其達(dá)到最佳平衡性。本文組織結(jié)構(gòu)如下。第二章詳細(xì)介紹了CMOS開(kāi)關(guān)式平衡混頻器的基本原理和基本結(jié)構(gòu)以及指標(biāo)。經(jīng)過(guò)對(duì)電路的分析和公式推導(dǎo)之后,闡明混頻器的理論。其次,第三章對(duì)正交信號(hào)的原理,產(chǎn)生電路,改進(jìn)方法以及應(yīng)用場(chǎng)景等等進(jìn)行介紹,從理論上對(duì)正交信號(hào)在毫米波接收機(jī)以及混頻器中的重要性進(jìn)行說(shuō)明。第四章中,在65 nm CMOS工藝平臺(tái)上進(jìn)行28 GHz正交下混頻器的設(shè)計(jì)。此混頻器將低噪聲放大器中常用的Gm-boost結(jié)構(gòu)應(yīng)用于混頻器設(shè)計(jì),提高電路增益,同時(shí)降低電路噪聲。混頻器在射頻頻段24-30 GHz,中頻1.8-4.4 GHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)8 dB的增益,12 dB的噪聲系數(shù),同時(shí)輸入1dB壓縮點(diǎn)為-5 dBm。第五章在110nm CMOS工藝平臺(tái)上進(jìn)行2.4 GHz混頻器的設(shè)計(jì),該混頻器利用版圖對(duì)稱設(shè)計(jì)和相位校正技術(shù)實(shí)現(xiàn)平衡性較高的IQ信號(hào)。在低頻段實(shí)現(xiàn)該技術(shù),經(jīng)過(guò)驗(yàn)證以后,同樣可以應(yīng)用于毫米波頻段,為未來(lái)毫米波IQ混頻器的改進(jìn)設(shè)計(jì)做技術(shù)鋪墊。該工作在片外進(jìn)行相位檢測(cè)的同時(shí),在片內(nèi)設(shè)計(jì)數(shù)字接口和矯正電路對(duì)IQ信號(hào)進(jìn)行相位校正。最終電路在2.4 GHz范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)25 dB的電壓轉(zhuǎn)換增益和6 dB的噪聲系數(shù),同時(shí)實(shí)現(xiàn)4°的相位校正范圍。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN773
【圖文】：

鏡像頻率干擾原理

(a)電流注入結(jié)構(gòu)

柵極注入混頻器[10]

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳陽(yáng);硅基CMOS毫米波開(kāi)關(guān)混頻器的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2015年

2 易凱;CMOS毫米波低噪聲放大器設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2759935