近幾十年來(lái),無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展離不開(kāi)射頻前端芯片的探索與研究,而起到頻譜搬移作用的混頻器模塊又是射頻收發(fā)系統(tǒng)中不可或缺的部分。同時(shí),硅基CMOS集成電路以其低成本,高集成度等優(yōu)勢(shì)也備受關(guān)注,因此本文針對(duì)硅基CMOS工藝混頻器模塊進(jìn)行了深入研究。首先,本文對(duì)混頻器的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了介紹與分析,包含其工作原理,分類,性能指標(biāo)等,為之后的設(shè)計(jì)奠定一定的基礎(chǔ)。其次,本文針對(duì)混頻器一般性結(jié)構(gòu)的增益、線性度和噪聲,分別進(jìn)行了定量或者定性分析,然后為滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下的需求,介紹了針對(duì)不同性能指標(biāo)的優(yōu)化結(jié)構(gòu),對(duì)混頻器更深一步的探索研究。通過(guò)之前知識(shí)理論的積累,本文對(duì)應(yīng)用于第五代移動(dòng)通信場(chǎng)景下的射頻前端芯片混頻器模塊進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。為解決發(fā)射機(jī)系統(tǒng)大功率輸入信號(hào)方面的需求,混頻器設(shè)計(jì)引入新型線性化結(jié)構(gòu),即采用共源和共柵兩路跨導(dǎo)級(jí)結(jié)構(gòu)并聯(lián)來(lái)抵消三階非線性項(xiàng),與此同時(shí)結(jié)合使用源退化電感來(lái)進(jìn)一步提高混頻器的線性度。此外,在本振端口采用TIA結(jié)構(gòu)來(lái)保證混頻器的性能在本振功率變化時(shí),在合理的范圍內(nèi)波動(dòng)。最終實(shí)現(xiàn)本振(LO)功率0dBm,中頻(IF)頻率2.5GHz,LO頻率9GHz時(shí),其輸入1dB壓縮點(diǎn)(I...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究工作
    1.4 論文章節(jié)概要
第二章 混頻器基礎(chǔ)知識(shí)
    2.1 混頻器工作原理
    2.2 混頻器分類
        2.2.1 無(wú)源與有源混頻器
        2.2.2 單端、單平衡和雙平衡結(jié)構(gòu)
    2.3 性能指標(biāo)
        2.3.1 線性度
        2.3.2 增益
        2.3.3 噪聲
        2.3.4 端口隔離度
        2.3.5 功耗和帶寬
    2.4 本章小結(jié)
第三章 CMOS混頻器改進(jìn)結(jié)構(gòu)
    3.1 經(jīng)典Gilbert混頻器分析
        3.1.1 增益分析
        3.1.2 線性度分析
        3.1.3 噪聲分析
    3.2 線性化技術(shù)
        3.2.1 源極負(fù)反饋技術(shù)
        3.2.2 導(dǎo)數(shù)疊加技術(shù)
    3.3 增益增強(qiáng)技術(shù)
        3.3.1 電流注入技術(shù)
        3.3.2 等效跨導(dǎo)提高技術(shù)
    3.4 減小噪聲技術(shù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 面向5G移動(dòng)通信應(yīng)用的上變頻混頻器研究與設(shè)計(jì)
    4.1 5G通信收發(fā)前端芯片簡(jiǎn)介
    4.2 高線性低電壓上變頻混頻器設(shè)計(jì)
        4.2.1 混頻器主體電路分析
        4.2.2 本振buffer設(shè)計(jì)和整體電路結(jié)構(gòu)
        4.2.3 版圖布局與規(guī)劃
        4.2.4 后仿與器件參數(shù)確定
    4.3 后仿真結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 K波段汽車?yán)走_(dá)中的下變頻混頻器
    5.1 汽車?yán)走_(dá)射頻前端系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    5.2 低轉(zhuǎn)換損耗高隔離度環(huán)形混頻器設(shè)計(jì)
        5.2.1 環(huán)形混頻器電路分析
        5.2.2 本振端口匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        5.2.3 版圖布局與規(guī)劃
        5.2.4 后仿與結(jié)果
        5.2.5 混頻器單模塊設(shè)計(jì)
    5.3 環(huán)形無(wú)源混頻器優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.3.1 噪聲系數(shù)優(yōu)化
        5.3.2 本振端口匹配網(wǎng)絡(luò)
        5.3.3 版圖與后仿結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3868936