本文關(guān)鍵詞：毫米波射頻前端CMOS集成鎖相環(huán)分析與設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)在無線通信頻段已經(jīng)無法滿足用戶對(duì)大數(shù)據(jù)、高速率和超寬帶無線通信的追求,促使無線通信系統(tǒng)研發(fā)者將眼光投向60GHz毫米波通信。60GHz毫米波在自由空間中的衰減特性和超寬可用帶寬特性,使得它適合大數(shù)據(jù)傳輸率、短距離無線通信系統(tǒng)。最近幾年,各國(guó)紛紛投向60GHz毫米波通信技術(shù)的研發(fā)設(shè)計(jì),已有不少研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)推出60GHz毫米波無線通信芯片。但就目前形勢(shì)來看,60GHz集成技術(shù)還尚未完全成熟,離正式商用還有很長(zhǎng)一段距離。最初毫米波集成技術(shù)采用III-V族化合物砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)材料和鍺化硅(SiGe)材料HBT技術(shù)。因?yàn)檫@兩種工藝截止頻率Tf高、高增益和低噪聲,但是它們的集成生產(chǎn)成本比較高。CMOS工藝易于集成、生產(chǎn)成本低和功耗低。雖然早期的CMOS工藝受截止頻率的限制,不能應(yīng)用于毫米波集成技術(shù),但隨著硅基CMOS技術(shù)的發(fā)展,其特征頻率Tf不斷提高,納米級(jí)CMOS技術(shù)已成熟,越來越多的芯片制造商都投向了CMOS工藝的毫米波芯片研發(fā)。本論文研究?jī)?nèi)容是60GHz毫米波射頻前端集成鎖相技術(shù)研究。研究?jī)?nèi)容如下:1)首先介紹了毫米波集成技術(shù)發(fā)展概況。接著分析了毫米波射頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和射頻前端的鎖相環(huán)結(jié)構(gòu),最后分析CMOS鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)、工作原理和系統(tǒng)各參數(shù)。2)鎖相環(huán)各模塊實(shí)際電路設(shè)計(jì)與仿真。本論文中鎖相環(huán)各模塊實(shí)際電路設(shè)計(jì)仿真是基于TSMC CMOS 0.18?m/1.8V模型,在Agilent公司仿真工具ADS中完成電路設(shè)計(jì)與仿真。首先是鎖相環(huán)核心模塊壓控振蕩器電路的設(shè)計(jì)。VCO的輸出頻率范圍11.8~13GHz,對(duì)應(yīng)相位噪聲要求小于-105dBc/Hz@1MHz。接著是鎖相環(huán)的其他模塊:分頻器、鑒相器和環(huán)路濾波的電路設(shè)計(jì)。論文中采用128整數(shù)分頻,預(yù)分頻采用改進(jìn)式的靜態(tài)分頻器來提高工作頻率,后6級(jí)分頻采用電流模式邏輯靜態(tài)分頻器。鑒相器采用基于D鎖存器的數(shù)字鑒頻鑒相器和電荷泵聯(lián)合結(jié)構(gòu)。環(huán)路濾波采用二階無源環(huán)路濾波。在ADS中對(duì)鎖相環(huán)各模塊的實(shí)際電路進(jìn)行嚴(yán)格的性能仿真和參數(shù)優(yōu)化,來驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性和提升電路的工作性能。3)對(duì)鎖相環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)行鎖定仿真和環(huán)路相位噪聲仿真,來分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)鎖定過程和鎖定后的相位噪聲性能。
【關(guān)鍵詞】：60GHz 毫米波集成電路 鎖相環(huán) 壓控振蕩器 相位噪聲 分頻器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN911.8

  本文關(guān)鍵詞：毫米波射頻前端CMOS集成鎖相環(huán)分析與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：469789