基于SiGe BiCMOS工藝V波段多功能收發(fā)芯片關鍵技術研究
發(fā)布時間：2021-08-21 06:48
V波段高速率收發(fā)芯片在軍事和民用兩方面都可以得到廣泛應用。軍事上,V波段收發(fā)芯片可應用于線性調(diào)頻雷達,例如導彈引信系統(tǒng)通過收發(fā)信號獲取目標的位置、距離以及移動速度等信息,進而在合適的位置引爆導彈。民用上,世界各國分別在60GHz附近開放了幾GHz的頻帶,可以用于短距離個人局域高速通信以及點對點的通信應用。目前,V波段高速收發(fā)芯片正在朝著高速率、高集成度、低成本的方向發(fā)展。本文首先分析了幾種MMIC制造工藝的優(yōu)劣,指出SiGe BiCMOS工藝是兼顧成本、性能、集成度等諸多因素的折中工藝,是目前多功能收發(fā)芯片研發(fā)的較好選擇,其后對收發(fā)芯片的典型結(jié)構(gòu)進行分析,并對收發(fā)芯片中幾個關鍵器件進行研究設計:基于GF（Global Foundry）130nm SiGe BiCMOS工藝,采用兩級共射極放大結(jié)構(gòu),最小噪聲匹配技術以及增益補償?shù)姆椒?設計了一個工作頻帶為5862GHz的低噪聲放大器,版圖仿真結(jié)果為:工作頻帶內(nèi),噪聲系數(shù)小于5.53dB,增益在11.8到12.3dB之間,增益平坦度小于±0.3dB,輸入P-1dB為-11.46dB,S1...
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 V波段收發(fā)芯片研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的章節(jié)安排
第二章 V波段收發(fā)芯片架構(gòu)及設計目標
2.1 引言
2.2 射頻收發(fā)芯片結(jié)構(gòu)分類
2.2.1 超外差接收機結(jié)構(gòu)
2.2.2 零中頻接收機結(jié)構(gòu)
2.3 V波段收發(fā)芯片關鍵模塊設計目標
2.4 本章小結(jié)
第三章 V波段低噪聲放大器設計
3.1 引言
3.2 低噪聲放大器的性能指標
3.2.1 噪聲系數(shù)NF
3.2.2 增益及增益平坦度
3.2.3 動態(tài)范圍
3.2.4 端口匹配
3.2.5 穩(wěn)定性
3.2.6 V波段低噪聲放大器的指標要求
3.3 V波段的低噪聲放大器設計
3.3.1 V波段的低噪聲放大器設計思路
3.3.2 V波段的低噪聲放大器仿真
3.3.2.1 低噪聲放大器原理圖設計
3.3.2.2 低噪聲放大器版圖設計及仿真結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第四章 V波段零中頻混頻器設計
4.1 引言
4.2 Gilbert混頻器工作原理
4.3 混頻器的性能指標
4.3.1 變頻增益
4.3.2 噪聲
4.3.3 線性度
4.4 混頻器巴倫設計
4.5 混頻器仿真
4.5.1 混頻器原理圖設計
4.5.2 混頻器版圖設計
4.6 本章小結(jié)
第五章 DC~10GHz放大器設計
5.1 引言
5.2 分布式放大器原理
5.3 分布式放大器設計
5.3.1 分布式放大器結(jié)構(gòu)
5.3.2 分布式放大器設計
5.3.2.1 分布式放大器設計要求
5.3.2.2 分布式放大器仿真
5.3.2.3 分布式放大器版圖設計
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的成果
【參考文獻】：
博士論文
[1]基于CMOS工藝的毫米波發(fā)射機芯片設計[D]. 陳波.華東師范大學 2016
[2]60GHz CMOS發(fā)射機的設計與實現(xiàn)[D]. 陳林輝.東南大學 2015
[3]Ka頻段接收機部件單元單片集成電路設計[D]. 楊自強.電子科技大學 2008
[4]毫米波汽車防撞雷達實用化研究[D]. 徐濤.中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所） 2003
碩士論文
[1]X波段MMIC低噪聲放大器的設計[D]. 鄭建華.北京工業(yè)大學 2015
[2]基于分布式放大器和CRLH傳輸線的有源漏波天線設計[D]. 孫晨.西安電子科技大學 2014
[3]微波毫米波超寬帶低噪聲放大單片技術研究[D]. 楊光.電子科技大學 2009
本文編號：3355097
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 V波段收發(fā)芯片研究現(xiàn)狀
1.3 本論文的章節(jié)安排
第二章 V波段收發(fā)芯片架構(gòu)及設計目標
2.1 引言
2.2 射頻收發(fā)芯片結(jié)構(gòu)分類
2.2.1 超外差接收機結(jié)構(gòu)
2.2.2 零中頻接收機結(jié)構(gòu)
2.3 V波段收發(fā)芯片關鍵模塊設計目標
2.4 本章小結(jié)
第三章 V波段低噪聲放大器設計
3.1 引言
3.2 低噪聲放大器的性能指標
3.2.1 噪聲系數(shù)NF
3.2.2 增益及增益平坦度
3.2.3 動態(tài)范圍
3.2.4 端口匹配
3.2.5 穩(wěn)定性
3.2.6 V波段低噪聲放大器的指標要求
3.3 V波段的低噪聲放大器設計
3.3.1 V波段的低噪聲放大器設計思路
3.3.2 V波段的低噪聲放大器仿真
3.3.2.1 低噪聲放大器原理圖設計
3.3.2.2 低噪聲放大器版圖設計及仿真結(jié)果
3.4 本章小結(jié)
第四章 V波段零中頻混頻器設計
4.1 引言
4.2 Gilbert混頻器工作原理
4.3 混頻器的性能指標
4.3.1 變頻增益
4.3.2 噪聲
4.3.3 線性度
4.4 混頻器巴倫設計
4.5 混頻器仿真
4.5.1 混頻器原理圖設計
4.5.2 混頻器版圖設計
4.6 本章小結(jié)
第五章 DC~10GHz放大器設計
5.1 引言
5.2 分布式放大器原理
5.3 分布式放大器設計
5.3.1 分布式放大器結(jié)構(gòu)
5.3.2 分布式放大器設計
5.3.2.1 分布式放大器設計要求
5.3.2.2 分布式放大器仿真
5.3.2.3 分布式放大器版圖設計
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間取得的成果
【參考文獻】：
博士論文
[1]基于CMOS工藝的毫米波發(fā)射機芯片設計[D]. 陳波.華東師范大學 2016
[2]60GHz CMOS發(fā)射機的設計與實現(xiàn)[D]. 陳林輝.東南大學 2015
[3]Ka頻段接收機部件單元單片集成電路設計[D]. 楊自強.電子科技大學 2008
[4]毫米波汽車防撞雷達實用化研究[D]. 徐濤.中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所） 2003
碩士論文
[1]X波段MMIC低噪聲放大器的設計[D]. 鄭建華.北京工業(yè)大學 2015
[2]基于分布式放大器和CRLH傳輸線的有源漏波天線設計[D]. 孫晨.西安電子科技大學 2014
[3]微波毫米波超寬帶低噪聲放大單片技術研究[D]. 楊光.電子科技大學 2009
本文編號：3355097
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3355097.html
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