本文關(guān)鍵詞：C波段射頻發(fā)射前端設(shè)計(jì)

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【摘要】：采用有源電子掃描陣列(AESA, Active Electronic Scanning Array)技術(shù)的有源相控陣系統(tǒng)被廣泛用于衛(wèi)星通信、空間監(jiān)測(cè)、導(dǎo)彈防御等軍用與民用領(lǐng)域。高集成度、低成本與多功能的射頻前端芯片是解決這些需求的重要技術(shù)途徑之一。隨著硅基射頻集成電路技術(shù)的發(fā)展,采用與數(shù)字邏輯工藝相兼容的CMOS工藝實(shí)現(xiàn)射頻前端芯片是AESA集成化發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。本文介紹了常見的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)介紹了C波段收發(fā)芯片系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案所采用的Hartley和頻抑制發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理,采用0.18μm RF CMOS工藝設(shè)計(jì)了射頻發(fā)射前端的各個(gè)模塊,包括：上變頻混頻器、有源LC-balun、射頻功率放大器、本振單轉(zhuǎn)雙電路、±45。移相器和本振驅(qū)動(dòng)放大電路。本文基于Gilbert雙平衡混頻器采用正交復(fù)混頻器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)和頻抑制的功能。采用有源LC-balun的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)射頻差分信號(hào)轉(zhuǎn)成單端信號(hào)的功能。功率放大器采用AB類單級(jí)共源共柵結(jié)構(gòu)來(lái)提高功率放大器的反向隔離度,并引入RC負(fù)反饋來(lái)提高功率放大器的穩(wěn)定性。在本振單轉(zhuǎn)雙電路部分,采用基于共源共柵結(jié)構(gòu)和電容交叉耦合技術(shù)的單轉(zhuǎn)雙電路結(jié)構(gòu)。采用多相濾波器的方案實(shí)現(xiàn)了本振信號(hào)由差分向正交差分信號(hào)的轉(zhuǎn)換。本文對(duì)各模塊電路進(jìn)行了前仿真,版圖設(shè)計(jì),并結(jié)合工藝角和溫度進(jìn)行了后仿真。后仿真結(jié)果表明：在3.3V供電電壓下,TT工藝角27℃時(shí),射頻發(fā)射前端工作電流136.95mA,變頻增益為17.26dB,輸出1dB壓縮點(diǎn)為12.09dBm,和頻抑制度為46.38dBc,射頻端口匹配S22小于-18.36dB,本振端口匹配S33小于-19.16dB,本振到射頻端口隔離度大于28.76dBc。本文設(shè)計(jì)的射頻發(fā)射前端后仿真結(jié)果總體上滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求,可以應(yīng)用于C波段射頻收發(fā)芯片。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN83;TN402

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本文編號(hào)：1193052