CMOS毫米波寬頻帶壓控振蕩器和分頻器的設計
發(fā)布時間：2022-02-19 09:13
隨著無線通信技術的快速發(fā)展,通信系統(tǒng)對帶寬的要求變得越來越高。由于頻譜資源日益緊張和傳輸速率有限,以往的低頻段已經(jīng)越來越不能滿足人們日常生活的需求,無線通信朝著更高的頻段發(fā)展已成為必然趨勢。毫米波是指頻率在30300GHz的電磁波,由于其波長短、頻帶寬,毫米波可以有效地解決高速寬帶無線接入面臨的許多問題,因而在短距離通信中有著廣泛的應用前景。作為毫米波收發(fā)系統(tǒng)中的關鍵電路,壓控振蕩器（VCO,Voltage Controlled Oscillator）和分頻器工作在鏈路的最高頻率上,其性能的好壞直接影響著收發(fā)系統(tǒng)的性能,是毫米波集成電路研究的重要內容。本文首先闡述了CMOS毫米波壓控振蕩器和分頻器的研究意義和目前的研究進展,然后對壓控振蕩器和分頻器的寬頻帶結構、性能參數(shù)、設計方法進行了分析,最后基于65nm CMOS工藝設計實現(xiàn)了寬頻帶（73.388.1GHz）)壓控振蕩器和寬頻帶（81110GHz）注入鎖定分頻器,仿真結果達到了預期要求。論文的主要研究工作如下:1.本文對CMOS毫米波寬頻帶壓控振蕩器的設計進行了研究。...
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 毫米波集成電路研究背景
1.1.1 毫米波技術及其應用
1.1.2 CMOS毫米波集成電路
1.1.3 CMOS毫米波壓控振蕩器和分頻器的研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內容及結構
第二章 CMOS毫米波壓控振蕩器的設計基礎
2.1 振蕩器的基本原理
2.1.1 雙端口反饋模型
2.1.2 單端口負阻模型
2.2 壓控振蕩器的基本性能指標
2.3 毫米波壓控振蕩器無源器件的分析
2.3.1 電感
2.3.2 傳輸線
2.3.3 變容管
2.4 本章小結
第三章 CMOS毫米波寬頻帶壓控振蕩器的設計
3.1 基于開關耦合結構的電感
3.1.1 開關耦合電感結構
3.1.2 開關耦合電感各參數(shù)仿真驗證
3.2 基于開關耦合電感的寬頻帶壓控振蕩器的設計
3.2.1 壓控振蕩器電路設計
3.2.2 電路仿真結果
3.3 本章小結
第四章 CMOS毫米波寬頻帶分頻器的設計
4.1 分頻器分類
4.1.1 數(shù)字分頻器
4.1.2 模擬分頻器
4.2 注入鎖定分頻器
4.2.1 注入鎖定原理
4.2.2 注入方式
4.2.3 性能指標
4.3 基于注入鎖定技術的寬頻帶分頻器設計
4.3.1 電路結構
4.3.2 電路版圖設計
4.3.3 電路仿真結果
4.4 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 總結
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于數(shù)字可控電感的寬帶壓控振蕩器[J]. 趙亞,趙鵬,夏瑞威,高海軍. 微電子學. 2017(02)
[2]面向5G通信的射頻關鍵技術研究[J]. 皮和平. 通訊世界. 2017(02)
[3]一種38.4～43.4 GHz CMOS壓控振蕩器[J]. 王志平,況立雪,陳磊,池保勇. 微電子學. 2016(03)
[4]基于40 nm CMOS工藝的毫米波注入鎖定分頻器[J]. 張健,劉昱,王碩,李志強,陳延湖. 微電子學. 2015(06)
[5]20 GHz壓控振蕩器的設計與實現(xiàn)[J]. 曹衛(wèi)東,侯晨龍,郭金星,宋奕霖,王自強,姜漢鈞,王志華. 微電子學. 2015(05)
[6]國際半導體技術發(fā)展路線圖（ITRS）2013版綜述（1）[J]. 黃慶紅. 中國集成電路. 2014(09)
[7]一種1.2GHz～2.8GHz環(huán)形振蕩器設計[J]. 楊必文. 電子質量. 2014(02)
博士論文
[1]射頻集成電路片上電感的分析與優(yōu)化設計[D]. 菅洪彥.復旦大學 2005
[2]超高速、射頻與微波單片集成電路設計關鍵技術研究[D]. 黃颋.東南大學 2005
[3]電感電容壓控振蕩器[D]. 唐長文.復旦大學 2004
碩士論文
[1]CMOS壓控振蕩器的研究[D]. 陳超.南京理工大學 2013
[2]1.6GHz3.2GHz 0.18μm CMOS寬帶低噪聲壓控振蕩器設計[D]. 周功孩.華中科技大學 2013
[3]基于注入鎖定技術的鎖相環(huán)、倍頻器和分頻器的研究與設計[D]. 廉琛.復旦大學 2012
[4]射頻片上螺旋電感的結構優(yōu)化設計與實現(xiàn)[D]. 劉婧.華東師范大學 2008
本文編號：3632631
【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】：68 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 毫米波集成電路研究背景
1.1.1 毫米波技術及其應用
1.1.2 CMOS毫米波集成電路
1.1.3 CMOS毫米波壓控振蕩器和分頻器的研究意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內容及結構
第二章 CMOS毫米波壓控振蕩器的設計基礎
2.1 振蕩器的基本原理
2.1.1 雙端口反饋模型
2.1.2 單端口負阻模型
2.2 壓控振蕩器的基本性能指標
2.3 毫米波壓控振蕩器無源器件的分析
2.3.1 電感
2.3.2 傳輸線
2.3.3 變容管
2.4 本章小結
第三章 CMOS毫米波寬頻帶壓控振蕩器的設計
3.1 基于開關耦合結構的電感
3.1.1 開關耦合電感結構
3.1.2 開關耦合電感各參數(shù)仿真驗證
3.2 基于開關耦合電感的寬頻帶壓控振蕩器的設計
3.2.1 壓控振蕩器電路設計
3.2.2 電路仿真結果
3.3 本章小結
第四章 CMOS毫米波寬頻帶分頻器的設計
4.1 分頻器分類
4.1.1 數(shù)字分頻器
4.1.2 模擬分頻器
4.2 注入鎖定分頻器
4.2.1 注入鎖定原理
4.2.2 注入方式
4.2.3 性能指標
4.3 基于注入鎖定技術的寬頻帶分頻器設計
4.3.1 電路結構
4.3.2 電路版圖設計
4.3.3 電路仿真結果
4.4 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 總結
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種基于數(shù)字可控電感的寬帶壓控振蕩器[J]. 趙亞,趙鵬,夏瑞威,高海軍. 微電子學. 2017(02)
[2]面向5G通信的射頻關鍵技術研究[J]. 皮和平. 通訊世界. 2017(02)
[3]一種38.4～43.4 GHz CMOS壓控振蕩器[J]. 王志平,況立雪,陳磊,池保勇. 微電子學. 2016(03)
[4]基于40 nm CMOS工藝的毫米波注入鎖定分頻器[J]. 張健,劉昱,王碩,李志強,陳延湖. 微電子學. 2015(06)
[5]20 GHz壓控振蕩器的設計與實現(xiàn)[J]. 曹衛(wèi)東,侯晨龍,郭金星,宋奕霖,王自強,姜漢鈞,王志華. 微電子學. 2015(05)
[6]國際半導體技術發(fā)展路線圖（ITRS）2013版綜述（1）[J]. 黃慶紅. 中國集成電路. 2014(09)
[7]一種1.2GHz～2.8GHz環(huán)形振蕩器設計[J]. 楊必文. 電子質量. 2014(02)
博士論文
[1]射頻集成電路片上電感的分析與優(yōu)化設計[D]. 菅洪彥.復旦大學 2005
[2]超高速、射頻與微波單片集成電路設計關鍵技術研究[D]. 黃颋.東南大學 2005
[3]電感電容壓控振蕩器[D]. 唐長文.復旦大學 2004
碩士論文
[1]CMOS壓控振蕩器的研究[D]. 陳超.南京理工大學 2013
[2]1.6GHz3.2GHz 0.18μm CMOS寬帶低噪聲壓控振蕩器設計[D]. 周功孩.華中科技大學 2013
[3]基于注入鎖定技術的鎖相環(huán)、倍頻器和分頻器的研究與設計[D]. 廉琛.復旦大學 2012
[4]射頻片上螺旋電感的結構優(yōu)化設計與實現(xiàn)[D]. 劉婧.華東師范大學 2008
本文編號：3632631
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3632631.html
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