高線性度寬帶低噪聲放大器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 00:45
隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的通信標(biāo)準(zhǔn)涌入市場,尤其在物聯(lián)網(wǎng)的概念引入之后,多模式、多頻帶的通信設(shè)備必將成為今后的發(fā)展方向,也因此足以覆蓋多種通信標(biāo)準(zhǔn)的寬帶射頻接收前端成為時(shí)下的一個(gè)研究熱點(diǎn)。但是,隨著通信標(biāo)準(zhǔn)的增多,通信頻譜也越來越擁擠,不同通信協(xié)議的頻帶之間的距離越來越近,進(jìn)而導(dǎo)致彼此信號(hào)之間的干擾愈發(fā)嚴(yán)重。為了保持信號(hào)的完整性,使其不失真的被終端設(shè)備中的微處理器等處理,就要求射頻接收前端的線性度能有更高的水準(zhǔn)。而在傳統(tǒng)的射頻接收機(jī)鏈中,低噪聲放大器往往處于第一級(jí)的位置,其線性度優(yōu)劣很大程度上制約著射頻前端系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。因此本文致力于設(shè)計(jì)一種高線性度的寬帶低噪聲放大器,以期其覆蓋更多通信協(xié)議的同時(shí)能保持較高的線性度,本課題所有設(shè)計(jì)都基于TSMC 65nm工藝。本文從低噪聲放大器的噪聲系數(shù)、線性度等基本性能參數(shù)入手,對(duì)目前較為通用的一些寬帶結(jié)構(gòu)和線性度優(yōu)化方法進(jìn)行了介紹和對(duì)比,重點(diǎn)闡述其優(yōu)劣特點(diǎn)和適用場景。在綜合調(diào)研結(jié)果的基礎(chǔ)上,本文提出了一種改進(jìn)的前饋非線性補(bǔ)償結(jié)構(gòu),在不添加額外有源器件的條件下,將傳統(tǒng)前饋法中的片外匹配網(wǎng)絡(luò)及縮放系數(shù)電路移至片內(nèi),實(shí)現(xiàn)了全電路片上可集成。...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各種通用通信標(biāo)準(zhǔn)及其頻帶Figure1-1Variouscommunicationstandardsandcorrespondingfrequency
圖 1-2 射頻接收機(jī)的典型架構(gòu)Figure 1-2 Typical architecture of RF receiver1.2 研究目標(biāo)與主要工作通常,射頻前端接收到的信號(hào)是非常微弱的,出于提高接收機(jī)靈敏度的考慮,通常都會(huì)將低噪聲放大器置于射頻接收機(jī)的第一級(jí)。合理的設(shè)置增益分布后,整個(gè)射頻系統(tǒng)的噪聲系數(shù)將主要由低噪聲放大器決定,在其噪聲系數(shù)足夠小的情況下,整個(gè)系統(tǒng)的將獲得較高的信號(hào)靈敏度。上一節(jié)我們談到,日益增長的通信標(biāo)準(zhǔn)正擠壓著日益擁擠的通信頻帶,信號(hào)之間的相互干擾也愈加嚴(yán)重,為了保證用戶接受的信號(hào)可以不失真的被終端設(shè)備中微處理器電路等處理,則需要整個(gè)射頻前端擁有足夠高的線性度來抑制干擾。既要注意射頻前端處理信號(hào)時(shí)可能產(chǎn)生的功率壓縮,也需要盡量避免高階非線性分量的干擾。尤其在一些特殊商用或軍用情景中,高線性度射頻前端的研究將更具價(jià)值; CMOS 工藝的射頻前端的研究和探索起步較早,目前國內(nèi)外關(guān)于 CMOS高線性度低噪聲放大器研究成果較多,例如分別于 2001 年發(fā)表于 ISSCC 的[22]
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文2 第二章 低噪聲放大器概述射頻前端接收到的輸入信號(hào)具有一定的動(dòng)態(tài)范圍(SFDR),聲系數(shù)必須保持在一定水平之下以保證接收機(jī)的靈敏度。于射頻接收機(jī)鏈的第一級(jí),因此其性能的優(yōu)劣關(guān)系到整個(gè)。特別是針對(duì)不同的應(yīng)用場景,設(shè)計(jì)者應(yīng)該在不同的性能中取舍,使之得以穩(wěn)定工作。比如,若要求射頻接收機(jī)系用并且降低后級(jí)噪聲對(duì)輸入信號(hào)的影響,則需要在設(shè)計(jì)中高的線性度以抑制非線性干擾的影響。說,最基本低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)包括輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、放大2-1 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軟件無線電技術(shù)綜述[J]. 陶玉柱,胡建旺,崔佩璋. 通信技術(shù). 2011(01)
本文編號(hào):3120423
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各種通用通信標(biāo)準(zhǔn)及其頻帶Figure1-1Variouscommunicationstandardsandcorrespondingfrequency
圖 1-2 射頻接收機(jī)的典型架構(gòu)Figure 1-2 Typical architecture of RF receiver1.2 研究目標(biāo)與主要工作通常,射頻前端接收到的信號(hào)是非常微弱的,出于提高接收機(jī)靈敏度的考慮,通常都會(huì)將低噪聲放大器置于射頻接收機(jī)的第一級(jí)。合理的設(shè)置增益分布后,整個(gè)射頻系統(tǒng)的噪聲系數(shù)將主要由低噪聲放大器決定,在其噪聲系數(shù)足夠小的情況下,整個(gè)系統(tǒng)的將獲得較高的信號(hào)靈敏度。上一節(jié)我們談到,日益增長的通信標(biāo)準(zhǔn)正擠壓著日益擁擠的通信頻帶,信號(hào)之間的相互干擾也愈加嚴(yán)重,為了保證用戶接受的信號(hào)可以不失真的被終端設(shè)備中微處理器電路等處理,則需要整個(gè)射頻前端擁有足夠高的線性度來抑制干擾。既要注意射頻前端處理信號(hào)時(shí)可能產(chǎn)生的功率壓縮,也需要盡量避免高階非線性分量的干擾。尤其在一些特殊商用或軍用情景中,高線性度射頻前端的研究將更具價(jià)值; CMOS 工藝的射頻前端的研究和探索起步較早,目前國內(nèi)外關(guān)于 CMOS高線性度低噪聲放大器研究成果較多,例如分別于 2001 年發(fā)表于 ISSCC 的[22]
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文2 第二章 低噪聲放大器概述射頻前端接收到的輸入信號(hào)具有一定的動(dòng)態(tài)范圍(SFDR),聲系數(shù)必須保持在一定水平之下以保證接收機(jī)的靈敏度。于射頻接收機(jī)鏈的第一級(jí),因此其性能的優(yōu)劣關(guān)系到整個(gè)。特別是針對(duì)不同的應(yīng)用場景,設(shè)計(jì)者應(yīng)該在不同的性能中取舍,使之得以穩(wěn)定工作。比如,若要求射頻接收機(jī)系用并且降低后級(jí)噪聲對(duì)輸入信號(hào)的影響,則需要在設(shè)計(jì)中高的線性度以抑制非線性干擾的影響。說,最基本低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)包括輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、放大2-1 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軟件無線電技術(shù)綜述[J]. 陶玉柱,胡建旺,崔佩璋. 通信技術(shù). 2011(01)
本文編號(hào):3120423
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