本文關(guān)鍵詞：C波段射頻接收前端設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 接收前端 鏡像抑制 高集成度

【摘要】：有源電子掃描陣列(AESA, Active Electronic Scanning Array)將廣泛應(yīng)用于下一代雷達、通訊與電子戰(zhàn)系統(tǒng),系統(tǒng)需要滿足機載、星載、球載等多平臺的應(yīng)用,這對成千上萬個分布式收發(fā)(T/R)單元的成本、體積和重量提出了更高的要求,T/R組件必須具備更高的集成度、更低的成本和更多的功能。相控陣多功能芯片是解決下一代T/R組件高集成度、低成本與多功能的有效技術(shù)途徑之一。本文采用0.18μm RF CMOS工藝設(shè)計了應(yīng)用于C波段的射頻接收前端電路,包括單轉(zhuǎn)雙低噪聲放大器、正交下變頻混頻器和±45。移相器,其主要功能是接收射頻信號,實現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換和鏡像抑制。單轉(zhuǎn)雙低噪聲放大器采用共柵-共源(Common-Gate-Common-Source, CG-CS)基本結(jié)構(gòu)完成單端信號到差分信號的轉(zhuǎn)換,通過層疊電容交叉耦合結(jié)構(gòu)的共柵級引入正反饋通路來提高電路的增益并抑制噪聲。負載采用RLC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò),提高該級的增益和輸出線性度,電阻R的大小可以改變諧振網(wǎng)絡(luò)的Q值,從而調(diào)節(jié)射頻信號的帶內(nèi)波動。正交下變頻混頻器基于吉爾伯特雙平衡結(jié)構(gòu),采用I/Q共享跨導(dǎo)級減小電路的失配,LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)作負載提高電路的增益和輸出線性度,采用電阻源級負反饋提高電路的輸入線性度�！�45。移相器采用兩級RC多相濾波器結(jié)構(gòu),實現(xiàn)中頻信號的選擇以及鏡像信號的抑制。本文給出了C波段射頻接收前端的電路設(shè)計和版圖設(shè)計,并結(jié)合工藝角和溫度完成了前仿真、后仿真驗證。射頻接收前端的后仿真結(jié)果表明：在3.3V的電源電壓下,接收前端的工作電流為60.80mA,變頻增益為24.24dB,噪聲系數(shù)小于7.81dB,輸出ldB壓縮點為8.34dBm,輸入匹配S11小于-20.57dB,鏡像抑制度大于48.48dBc。本文設(shè)計的C波段射頻接收前端性能滿足設(shè)計指標(biāo)要求,可以應(yīng)用于C波段射頻收發(fā)芯片。
【關(guān)鍵詞】：接收前端 鏡像抑制 高集成度
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 有源電子掃描陣列概述8-9
• 1.1.2 AESA射頻集成電路發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2 本文的研究內(nèi)容及設(shè)計指標(biāo)10-11
• 1.3 本文的結(jié)構(gòu)11-14
• 第二章 射頻接收前端設(shè)計理論與方法14-26
• 2.1 無線接收機結(jié)構(gòu)14-17
• 2.1.1 超外差結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 零中頻結(jié)構(gòu)15
• 2.1.3 低中頻變頻結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.4 鏡像抑制結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2 接收機性能參數(shù)17-21
• 2.2.1 噪聲系數(shù)17
• 2.2.2 線性度17-20
• 2.2.3 靈敏度20
• 2.2.4 動態(tài)范圍20-21
• 2.3 射頻接收前端主要電路結(jié)構(gòu)分析21-25
• 2.3.1 低噪聲放大器常用結(jié)構(gòu)21-23
• 2.3.2 混頻器常用結(jié)構(gòu)23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 射頻接收前端電路設(shè)計26-50
• 3.1 接收前端電路結(jié)構(gòu)設(shè)計26
• 3.2 單轉(zhuǎn)雙低噪聲放大器設(shè)計26-34
• 3.2.1 低噪聲放大器主要性能參數(shù)26-27
• 3.2.2 單轉(zhuǎn)雙低噪聲放大器電路設(shè)計27-31
• 3.2.3 單轉(zhuǎn)雙低噪聲放大器前仿真驗證31-34
• 3.3 I/Q正交下變頻混頻器設(shè)計34-39
• 3.3.1 混頻器主要性能參數(shù)34-35
• 3.3.2 I/Q正交下變頻混頻器電路設(shè)計35-36
• 3.3.3 I/Q正交下變頻混頻器前仿真驗證36-39
• 3.4 ±45°移相器設(shè)計39-42
• 3.4.1 ±45°移相器電路設(shè)計39-41
• 3.4.2 ±45°移相器前仿真驗證41-42
• 3.5 接收前端前仿真驗證42-48
• 3.5.1 接收前端工作電流的前仿真結(jié)果42
• 3.5.2 接收前端輸入匹配的前仿真結(jié)果42-43
• 3.5.3 接收前端變頻增益的前仿真結(jié)果43-45
• 3.5.4 接收前端噪聲系數(shù)的前仿真結(jié)果45
• 3.5.5 接收前端線性度的前仿真結(jié)果45-46
• 3.5.6 接收前端鏡像抑制度的前仿真結(jié)果46
• 3.5.7 接收前端本振隔離度的前仿真結(jié)果46-47
• 3.5.8 接收前端前仿真結(jié)果總結(jié)47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 第四章 射頻接收前端版圖設(shè)計與后仿真50-62
• 4.1 版圖設(shè)計50-51
• 4.1.1 版圖的匹配設(shè)計50
• 4.1.2 版圖的寄生優(yōu)化50-51
• 4.1.3 版圖的可靠性設(shè)計51
• 4.2 接收前端的版圖設(shè)計51-52
• 4.3 接收前端的后仿真結(jié)果52-59
• 4.3.1 接收前端工作電流的后仿真結(jié)果52
• 4.3.2 接收前端輸入匹配的后仿真結(jié)果52-53
• 4.3.3 接收前端變頻增益的后仿真結(jié)果53-55
• 4.3.4 接收前端噪聲系數(shù)的后仿真結(jié)果55-56
• 4.3.5 接收前端線性度的后仿真結(jié)果56
• 4.3.6 接收前端鏡像抑制度的后仿真結(jié)果56-58
• 4.3.7 接收前端本振隔離度的后仿真結(jié)果58-59
• 4.4 接收前端后仿真結(jié)果總結(jié)59-60
• 4.5 本章小結(jié)60-62
• 第五章 射頻接收前端芯片測試方案62-68
• 5.1 接收前端的芯片引腳說明62-63
• 5.2 鍵合測試PCB設(shè)計63-64
• 5.3 接收前端測試儀器說明64-65
• 5.4 接收前端的測試方案65-66
• 5.4.1 增益特性測試65
• 5.4.2 噪聲特性測試65-66
• 5.5 本章總結(jié)66-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 總結(jié)68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻70-74
• 致謝74-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文76

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳建輝,葛軍,時龍興;無線尋呼射頻接收系統(tǒng)模擬技術(shù)的研究[J];應(yīng)用科學(xué)學(xué)報;2000年02期

2 蔡元存;韋全亮;楊亞寧;;大動態(tài)范圍射頻接收前端的研究和設(shè)計[J];遙測遙控;2012年06期

3 湛偉;IEEE802.15.4射頻接收端系統(tǒng)設(shè)計[J];電子質(zhì)量;2005年05期

4 ;軍轉(zhuǎn)民技術(shù)[J];中國軍轉(zhuǎn)民;2013年07期

5 湛偉;;射頻接收芯片結(jié)構(gòu)選擇的幾個要點[J];電子質(zhì)量;2007年06期

6 湛偉;;射頻接收芯片結(jié)構(gòu)選擇的幾個要點[J];電子產(chǎn)品世界;2007年10期

7 李寶山;張香澤;;超高頻射頻接收系統(tǒng)的ADS優(yōu)化設(shè)計與仿真[J];電子與封裝;2011年05期

8 王仰昭;射頻接收集成電路GY2800應(yīng)用[J];現(xiàn)代通信;1998年02期

9 劉瀚文;萬遂人;;基于LabVIEW的磁共振射頻接收單元自動化測試系統(tǒng)[J];軟件;2014年03期

10 王煥章;;射頻接收集成電路GY2800的應(yīng)用[J];家電檢修技術(shù);2009年15期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 姚將鋒;鄒涌泉;;一種寬帶射頻接收前端的設(shè)計[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

2 劉宇;楊濤;楊自強;;基于多層板工藝的射頻接收前端設(shè)計[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第二冊）[C];2006年

3 葛建民;楊秀麗;韓建國;董鳴;李銘祥;;一種微弱射頻信號檢波器的研制[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

4 丁海黎;梁先宇;康克強;廖詡希;池鵬;;冷光源彩燈射頻遙控接收控制器研究[A];04'中國企業(yè)自動化和信息化建設(shè)論壇暨中南六省區(qū)自動化學(xué)會學(xué)術(shù)年會專輯[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 西安 瞿貴榮 摘編;BEST-002型射頻接收模塊簡介[N];電子報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 馬潤波;集成射頻接收前端協(xié)同設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山西大學(xué);2010年

2 李治;射頻接收集成前端低功耗技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

3 肖華清;射頻接收前端關(guān)鍵元器件及系統(tǒng)集成研究[D];西南交通大學(xué);2012年

4 宋坤;寬帶射頻接收前端電路與系統(tǒng)設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2011年

5 毛毳;CMOS射頻接收芯片的片上低噪聲電源管理系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];浙江大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 尹鴻杰;433MHz頻段射頻接收前端電路設(shè)計[D];東南大學(xué);2015年

2 郭楊;C波段射頻接收前端設(shè)計[D];東南大學(xué);2015年

3 姚亮;S波段射頻接收前端的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2006年

4 胡嵩松;基于LTCC技術(shù)的射頻接收前端研究[D];電子科技大學(xué);2011年

5 方國軍;相參雷達目標(biāo)模擬系統(tǒng)中的寬帶射頻接收技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 黃明;射頻接收前端的設(shè)計與研究[D];電子科技大學(xué);2005年

7 張君玲;CMOS射頻接收前端的設(shè)計與研究[D];廈門大學(xué);2007年

8 高峻;無線通信射頻接收前端研究與設(shè)計[D];西南交通大學(xué);2006年

9 張佳亮;射頻接收前端的時域譜元法仿真[D];南京理工大學(xué);2013年

10 蘇浩;UHF RFID射頻接收前端電路設(shè)計與研究[D];華東師范大學(xué);2014年

，

本文編號：703263