本文關(guān)鍵詞：射頻發(fā)射前端混頻器和濾波器的分析與設(shè)計(jì)

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【摘要】：近年來(lái),射頻無(wú)線通信領(lǐng)域經(jīng)歷了迅猛發(fā)展,CMOS工藝水平不斷提升,低成本、低功耗、高集成度、高可靠性的射頻集成電路已成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。在射頻無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)中,混頻器實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻率變換,濾波器實(shí)現(xiàn)頻段選擇和信號(hào)抑制,二者是射頻無(wú)線收發(fā)端不可缺少的重要組成模塊。本文首先對(duì)混頻器與濾波器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀作了論述。其次,針對(duì)系統(tǒng)性能指標(biāo),分析了整體電路實(shí)現(xiàn)形式,子電路對(duì)整體性能的影響。最后,基于TSMC 90 nm CMOS工藝完成了1.2 GHz混頻器與濾波器的電路設(shè)計(jì),版圖繪制,仿真驗(yàn)證,并完成濾波器的芯片測(cè)試。本文設(shè)計(jì)有源濾波器采用Q-enhanced LC結(jié)構(gòu),并加入帶阻結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)鏡像抑制功能。測(cè)試結(jié)果表明,在中心頻率處,濾波器增益16.32 dB,-1 dB通帶18.53 MHz,-20 d B阻帶左右分別為89.17 MHz、96.56 MHz,鏡像抑制比40.97 dB,芯片功耗26.40mW。芯片工作正常,性能滿足設(shè)計(jì)要求。本文設(shè)計(jì)上混頻器采用偽差分的吉爾伯特單元,負(fù)載用電感進(jìn)行匹配,仿真結(jié)果表明,該電路實(shí)現(xiàn)140 MHz中頻信號(hào)到1.2 GHz射頻信號(hào)的頻率變換,轉(zhuǎn)換增益0.11dB,輸入1 dB壓縮點(diǎn)-2.19 dBm,噪聲系數(shù)6.3 dB,功耗10.7 mW。射頻集成濾波器和混頻器設(shè)計(jì)是射頻單芯片系統(tǒng)研究的難題之一。本文設(shè)計(jì)的有源濾波器和上混頻器具有良好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：CMOS 射頻集成電路 有源濾波器 上混頻器
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN773;TN713
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 研究背景和意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 混頻器研究現(xiàn)狀15
• 1.2.2 濾波器研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文內(nèi)容16-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-20
• 第2章 濾波器概述20-32
• 2.1 濾波器種類20-21
• 2.2 濾波器性能參數(shù)21-22
• 2.3 LC諧振回路22-23
• 2.3.1 LC諧振回路的概念22-23
• 2.3.2 LC諧振回路的特點(diǎn)23
• 2.4 選頻特性23-28
• 2.4.1 并聯(lián)諧振回路23-26
• 2.4.2 實(shí)際并聯(lián)諧振回路26-28
• 2.5 Q-enhanced技術(shù)28-31
• 2.5.1 負(fù)電阻28-30
• 2.5.2 Q-enhanced技術(shù)30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第3章 混頻器概述32-42
• 3.1 混頻器基本原理32-33
• 3.2 混頻器性能參數(shù)33-37
• 3.2.1 增益33-34
• 3.2.2 噪聲系數(shù)34-35
• 3.2.3 線性度35-37
• 3.2.4 端口隔離度與阻抗匹配37
• 3.3 混頻器基本結(jié)構(gòu)37-41
• 3.3.1 無(wú)源混頻器37-39
• 3.3.2 有源混頻器39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 有源濾波器和上混頻器芯片設(shè)計(jì)42-64
• 4.1 有源濾波器芯片設(shè)計(jì)42-56
• 4.1.1 電路設(shè)計(jì)指標(biāo)42
• 4.1.2 Q-enhanced LC濾波器電路設(shè)計(jì)42-50
• 4.1.3 notch電路設(shè)計(jì)50-52
• 4.1.4 整體電路設(shè)計(jì)52-55
• 4.1.5 穩(wěn)定性分析55-56
• 4.2 上混頻器芯片設(shè)計(jì)56-63
• 4.2.1 電路設(shè)計(jì)指標(biāo)56-57
• 4.2.2 吉爾伯特電路設(shè)計(jì)57-60
• 4.2.3 本振緩沖電路設(shè)計(jì)60-61
• 4.2.4 整體電路設(shè)計(jì)61-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第5章 版圖設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證64-78
• 5.1 版圖設(shè)計(jì)64-68
• 5.1.1 版圖設(shè)計(jì)規(guī)則64-65
• 5.1.2 整體版圖規(guī)劃65-68
• 5.2 仿真驗(yàn)證68-76
• 5.2.1 有源濾波器仿真驗(yàn)證68-72
• 5.2.2 上混頻器仿真驗(yàn)證72-76
• 5.3 本章小結(jié)76-78
• 第6章 有源濾波器芯片測(cè)試78-84
• 6.1 測(cè)試方案78-80
• 6.2 測(cè)試結(jié)果80-83
• 6.2.1 直流測(cè)試80
• 6.2.2 S參數(shù)測(cè)試80-81
• 6.2.3 線性度測(cè)試81-82
• 6.2.4 測(cè)試小結(jié)82-83
• 6.3 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論84-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單90-92
• 致謝92

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;網(wǎng)絡(luò)、濾波、濾波器[J];電子科技文摘;2000年06期

2 Richard Kurzrok;;具有低通響應(yīng)的可調(diào)濾波器電路[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2001年11期

3 ;你問(wèn)我答[J];電子制作;2001年03期

4 楊繼深;電源線濾波器的正確使用[J];安全與電磁兼容;2002年04期

5 ;網(wǎng)絡(luò)、濾波、濾波器[J];電子科技文摘;2002年11期

6 ;網(wǎng)絡(luò)、濾波、濾波器[J];電子科技文摘;2003年03期

7 范穎鵬,杜正偉,龔克,張肅;平面波照射下屏蔽腔內(nèi)濾波器的分析[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年10期

8 劉s，

本文編號(hào)：851883