本文關(guān)鍵詞：180nm工藝下應(yīng)用于GPS系統(tǒng)的混頻器的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著以GPS為代表的GNSS不斷發(fā)展完善，導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越多。如何使衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)擁有更高性能、更多功能成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)，所以衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻接收機(jī)的研究也被廣泛關(guān)注，實(shí)現(xiàn)多頻點(diǎn)、多模式、低功耗、小噪聲和高線性度的射頻接收機(jī)是當(dāng)前的潮流。 雙模式GPS射頻接收機(jī)具有較高的集成度，芯片中包含了低噪聲放大器、下變頻混頻器、頻率綜合器、可編程放大器、復(fù)數(shù)濾波器和自動(dòng)增益控制電路等模塊。 混頻器是射頻信號(hào)接收通路上的一個(gè)重要模塊，主要功能是將射頻信號(hào)下變頻至基帶信號(hào)，，它的轉(zhuǎn)換增益、噪聲系數(shù)、線性度等性能的優(yōu)劣都會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能影響很大。 射頻接收機(jī)有兩個(gè)工作模式，高增益模式和高線性度模式。本文對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的通路分別設(shè)計(jì)了一個(gè)有源混頻器和一個(gè)無(wú)源混頻器。 本文首先介紹了導(dǎo)航系統(tǒng)和射頻接收機(jī)的背景知識(shí)，包括四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的簡(jiǎn)單介紹和射頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)和常見(jiàn)指標(biāo)的介紹，然后介紹了混頻器的基本原理，接著詳細(xì)介紹了下變頻混頻器的設(shè)計(jì)，其中有源下變頻混頻器是帶有源極負(fù)反饋電阻和分流方法（currentbleeding）的吉爾伯特結(jié)構(gòu)，無(wú)源下變頻混頻器的結(jié)構(gòu)是電流驅(qū)動(dòng)型的雙平衡無(wú)源混頻器。然后文章對(duì)偏置電路做了一些介紹，包括恒定跨導(dǎo)電流源和帶隙基準(zhǔn)電流源的原理和設(shè)計(jì)，最后給出了TSMC0.18m工藝下的仿真結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：GPS 高線性度 低噪聲 有源/無(wú)源混頻器
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 研究背景及意義13
• 1.2 四大導(dǎo)航系統(tǒng)簡(jiǎn)介13-16
• 1.2.1 美國(guó)的 GPS 系統(tǒng)14
• 1.2.2 俄羅斯的 GLONASS 系統(tǒng)14-15
• 1.2.3 歐盟的伽利略系統(tǒng)15
• 1.2.4 中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)15-16
• 1.3 設(shè)計(jì)目標(biāo)和主要工作16
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 射頻接收機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17-32
• 2.1 射頻接收機(jī)介紹17-25
• 2.1.1 超外差接收機(jī)18-20
• 2.1.2 零中頻接收機(jī)20-23
• 2.1.3 低中頻接收機(jī)23-25
• 2.2 射頻電路的常見(jiàn)系統(tǒng)指標(biāo)說(shuō)明25-29
• 2.2.1 噪聲系數(shù)25-27
• 2.2.2 線性度27-29
• 2.3 雙模射頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 混頻器的基本理論32-62
• 3.1 混頻基本原理32-34
• 3.1.1 非線性器件的混頻功能32-33
• 3.1.2 開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)混頻功能33-34
• 3.2 混頻器的分類34-35
• 3.3 混頻器的指標(biāo)35
• 3.4 有源混頻器的設(shè)計(jì)35-45
• 3.4.1 電路框圖35-36
• 3.4.2 射頻可編程放大器的結(jié)構(gòu)選擇36-38
• 3.4.3 射頻可編程放大器的噪聲分析38-41
• 3.4.4 雙平衡有源混頻器單元的工作原理41-42
• 3.4.5 雙平衡有源混頻器的噪聲分析42-45
• 3.4.6 線性度考慮45
• 3.5 無(wú)源混頻器的設(shè)計(jì)45-61
• 3.5.1 電路框圖45-46
• 3.5.2 跨導(dǎo)級(jí)的結(jié)構(gòu)選擇46-49
• 3.5.3 跨導(dǎo)級(jí)的噪聲分析49-50
• 3.5.4 開(kāi)關(guān)級(jí)的優(yōu)化設(shè)計(jì)50-56
• 3.5.5 負(fù)載級(jí)的結(jié)構(gòu)選擇56-59
• 3.5.6 負(fù)載級(jí)的噪聲分析59-60
• 3.5.7 負(fù)載級(jí)偏置電流的選擇60-61
• 3.6 本章小結(jié)61-62
• 第四章 偏置電路62-68
• 4.1 偏置電流源62-67
• 4.1.1 恒定跨導(dǎo)（constant gm）電流源的工作原理62-64
• 4.1.2 帶啟動(dòng)電路的恒定跨導(dǎo)電流源64-65
• 4.1.3 帶隙基準(zhǔn)（bandgap）電流源的工作原理65-67
• 4.2 本章小結(jié)67-68
• 第五章 仿真結(jié)果68-74
• 5.1 測(cè)試電路圖68-69
• 5.2 仿真條件69-73
• 5.2.1 有源混頻器仿真結(jié)果69-71
• 5.2.2 無(wú)源混頻器仿真結(jié)果71-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 第六章 總結(jié)與研究展望74-75
• 6.1 總結(jié)74
• 6.2 研究展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文80

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：837648