本文關(guān)鍵詞：基于0.18μm CMOS工藝的低功耗衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)射機(jī)芯片設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：衛(wèi)星移動(dòng)通信是指移動(dòng)用戶(hù)之間或移動(dòng)用戶(hù)與固定用戶(hù)之間利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)現(xiàn)區(qū)域或全球通信。與其他類(lèi)型的通信方式相比,衛(wèi)星移動(dòng)通信具有覆蓋范圍廣、不受地形或地面技術(shù)設(shè)施限制、線路穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。既可提供適用于民用通信的語(yǔ)音、傳真、數(shù)據(jù)等服務(wù),也適用于軍事通信。目前國(guó)外先后一共推出了十余種全球或區(qū)域的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),在此國(guó)際背景下,我國(guó)也急需推出自己的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。其中,高系統(tǒng)集成度的收發(fā)芯片是地面移動(dòng)端最為關(guān)鍵的部分。本文先介紹了國(guó)內(nèi)外移動(dòng)通信芯片的技術(shù)現(xiàn)狀,指出SOC是現(xiàn)在芯片領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。在分析比較了現(xiàn)有的幾種常用發(fā)射機(jī)方案的優(yōu)缺點(diǎn)后,根據(jù)課題要求,以及從復(fù)雜度、可集成度、線性度等方面考慮,作者所在課題組提出了一種直接變頻式發(fā)射機(jī)方案,采用TSMC 0.18μm Mixed-Signal 1p5m工藝進(jìn)行設(shè)計(jì),由四個(gè)關(guān)鍵模塊組成:數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、數(shù)控基帶濾波器(BBF)、正交混頻器(Mixer)、驅(qū)動(dòng)放大器(DA),本文作者完成了其中DAC、BBF、Mixer三個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)。本文根據(jù)發(fā)射機(jī)的總體系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù),給出了各模塊電路分別應(yīng)達(dá)到的指標(biāo),并詳細(xì)介紹了各模塊電路的電路設(shè)計(jì):(1)先分別介紹了CMOS工藝下幾種基本數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的結(jié)構(gòu)及影響數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)性能的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)。最終本文選取R-2R階梯電阻型DAC結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一款差分式IQ兩路的DAC,分成數(shù)字鎖存、恒流源、電流開(kāi)關(guān)、電阻網(wǎng)絡(luò)、電流-電壓轉(zhuǎn)換等幾個(gè)部分。在不同溫度、不同工藝角下仿真了DAC的差分非線性誤差、積分非線性誤差、無(wú)動(dòng)態(tài)雜散等指標(biāo),均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。(2)設(shè)計(jì)了一個(gè)帶寬、增益均數(shù)字可控的基帶濾波器,分成數(shù)控濾波單元、數(shù)控增益單元兩個(gè)部分。其中數(shù)控濾波單元實(shí)現(xiàn)了0.5MHz、1MHz、2MHz三個(gè)帶寬數(shù)控切換;數(shù)控增益單元實(shí)現(xiàn)了2dB增益步進(jìn)及12dB增益動(dòng)態(tài)范圍。對(duì)基帶濾波器進(jìn)行了整體仿真,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。(3)設(shè)計(jì)了一個(gè)IQ調(diào)制上變頻混頻器,采用吉爾伯特單元構(gòu)成雙平衡混頻器,本振驅(qū)動(dòng)為兩路差分正交信號(hào),射頻輸出為電流形式。文章針對(duì)由于中頻輸入級(jí)的線性度較差而造成的非線性,設(shè)計(jì)了一個(gè)負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的線性化跨導(dǎo),仿真結(jié)果表明,具有較好的線性度。
【關(guān)鍵詞】：SOC 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 數(shù)控基帶濾波器 正交混頻器
【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(lèi)號(hào)】：TN927.23
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 背景研究10-11
• 1.2 移動(dòng)通信芯片的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)及指標(biāo)分析17-24
• 2.1 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)17-19
• 2.2 發(fā)射機(jī)關(guān)鍵指標(biāo)分析19-21
• 2.3 模塊指標(biāo)分配21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 發(fā)射機(jī)中數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）單元的設(shè)計(jì)24-59
• 3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換器基本工作原理24-25
• 3.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的主要性能參數(shù)25-31
• 3.2.1 靜態(tài)精度25-28
• 3.2.2 動(dòng)態(tài)性能參數(shù)28-31
• 3.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)31-35
• 3.3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基本結(jié)構(gòu)31-32
• 3.3.2 電阻分壓型數(shù)模轉(zhuǎn)換器32
• 3.3.3 權(quán)電阻型數(shù)模轉(zhuǎn)換器32-33
• 3.3.4 權(quán)電流型數(shù)模轉(zhuǎn)換器33-34
• 3.3.5 權(quán)電荷型數(shù)模轉(zhuǎn)換器34-35
• 3.3.6 R-2R梯形電阻型數(shù)模轉(zhuǎn)換器35
• 3.4 R-2R梯形電阻型DAC的設(shè)計(jì)35-58
• 3.4.1 DAC整體結(jié)構(gòu)36-37
• 3.4.2 DAC中數(shù)字電路部分37-40
• 3.4.3 DAC中恒流源設(shè)計(jì)40-44
• 3.4.4 DAC中電流切換開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)44-47
• 3.4.5 DAC中R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)47-48
• 3.4.6 DAC中輸出級(jí)電流轉(zhuǎn)電壓電路設(shè)計(jì)48-53
• 3.4.7 DAC整體仿真53-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第四章 數(shù)控濾波器設(shè)計(jì)59-81
• 4.1 數(shù)控濾波單元59-74
• 4.1.1 電路結(jié)構(gòu)的選擇60-63
• 4.1.2 Tow-Thomas型有源RC濾波器63-64
• 4.1.3 開(kāi)關(guān)切換電容模塊64-65
• 4.1.4 差分運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)65-72
• 4.1.5 三階Tow-Thomas型巴特沃茲濾波器整體仿真72-74
• 4.2 數(shù)控增益放大單元74-77
• 4.3 數(shù)控濾波器整體仿真77-80
• 4.4 本章小結(jié)80-81
• 第五章 IQ調(diào)制上變頻混頻器設(shè)計(jì)81-90
• 5.1 混頻器基本原理81-82
• 5.2 兩種基本結(jié)構(gòu)82-83
• 5.3 IQ調(diào)制混頻器設(shè)計(jì)83-87
• 5.4 IQ調(diào)制上變頻混頻器整體仿真87-89
• 5.5 本章小結(jié)89-90
• 第六章 芯片測(cè)試、總結(jié)與展望90-97
• 6.1 芯片測(cè)試90-94
• 6.2 總結(jié)94-96
• 6.3 展望96-97
• 致謝97-98
• 參考文獻(xiàn)98-102
• 攻碩期間取得的研究成果102-103

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 龔正;馮軍;;0.18μm CMOS可編程增益放大器[J];電子器件;2006年04期

2 趙琦;李冉;邱東;易婷;Bill Yang Liu;洪志良;;A 14-bit 1-GS/s DAC with a programmable interpolation filter in 65 nm CMOS[J];Journal of Semiconductors;2013年02期

3 李恩玲,褚蒙,周如培;射頻CMOS混頻器的設(shè)計(jì)[J];微電子學(xué);2005年02期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 馬彪;12位超低功耗電流與電阻分壓組合結(jié)構(gòu)CMOS DAC的設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院;2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于0.18μm CMOS工藝的低功耗衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)射機(jī)芯片設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：504620