發(fā)布時間：2022-11-01 21:19

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和生命科學等領域的交叉快速發(fā)展,人類正逐步進入智能和信息社會。射頻前端模塊作為電子設備與外界通信的重要媒介,其性能直接決定了電子設備的通信模式、通信質(zhì)量、穩(wěn)定性和待機時間等重要性能指標。隨著半導體工藝和通信技術(shù)的不斷發(fā)展,射頻前端模塊向著超寬帶,超高頻以及超低功耗等方向不斷探索。本文就射頻接收機前端的關(guān)鍵模塊低噪聲放大器、混頻器和頻率源進行了廣泛而深入的研究,主要研究成果如下:1.由于目前大多數(shù)超寬帶低噪聲放大器設計面臨著高功耗和低集成度等缺點,本文給出了一種在芯片面積及功耗方面具有顯著優(yōu)勢的超寬帶低噪聲放大器電路。電路的第一級和第二級利用電流復用技術(shù)將晶體管進行堆疊以降低功耗;利用電感峰化技術(shù)實現(xiàn)在高頻處增益的平坦性,同時結(jié)合電阻負反饋結(jié)構(gòu)實現(xiàn)輸入級的匹配。最終測試工作帶寬為2.8~10 GHz,平均功率增益、噪聲系數(shù)、功耗以及芯片面積分別為13.2 dB、4.38 dB、6.54 mW和0.07 mm~2。2.針對于現(xiàn)代無線通信中對于多模、多頻帶和多功能的要求,本文提出了一種可變增益超寬帶低噪聲放大器電路。低噪聲放大器電路采用兩級放大結(jié)構(gòu),電路的第一級通過采用電... 

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
        1.2.1 超寬帶低噪聲放大器和混頻器的研究動態(tài)
        1.2.2 超高頻頻率源的研究動態(tài)
        1.2.3 鎖相環(huán)頻率合成器的研究動態(tài)
        1.2.4 晶體振蕩器電路的研究動態(tài)
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新工作
    1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 射頻接收機前端的基礎理論介紹
    2.1 射頻接收機前端架構(gòu)
        2.1.1 直接變頻接收機
        2.1.2 超外差接收機
        2.1.3 低中頻接收機
        2.1.4 鏡像抑制接收機
        2.1.5 數(shù)字中頻接收機
    2.2 接收機的基本參數(shù)概念
        2.2.1 增益
        2.2.2 靈敏度與噪聲系數(shù)
        2.2.3 選擇性和線性度
        2.2.4 動態(tài)范圍
    2.3 低噪聲放大器和混頻器基本理論知識
        2.3.1 噪聲系數(shù)和增益
        2.3.2 輸入輸出匹配和隔離度
        2.3.3 穩(wěn)定性
        2.3.4 線性度和帶寬
        2.3.5 低噪聲放大器和混頻器設計流程
    2.4 頻率源基本理論知識
        2.4.1 相位噪聲
        2.4.2 諧波抑制
    2.5 頻率源的分類
        2.5.1 LC振蕩器頻率源
        2.5.2 聲表面波諧振器頻率源
        2.5.3 石英晶體諧振器頻率源
        2.5.4 鎖相環(huán)頻率源
    2.6 本章小結(jié)
第三章 超寬帶低噪聲放大器及混頻器的研究與實現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 低噪聲放大器相關(guān)理論分析
        3.2.1 噪聲源分析
        3.2.2 低噪聲放大器結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 寬帶低噪聲放大器帶寬展寬技術(shù)
    3.3 低功耗超寬帶低噪聲放大器具體研究與實現(xiàn)
        3.3.1 電路設計與分析
        3.3.2 版圖設計與測試結(jié)果
    3.4 可變增益超寬帶低噪聲放大器研究與實現(xiàn)
        3.4.1 電路設計與分析
        3.4.2 版圖設計與測試結(jié)果
    3.5 可變增益超寬帶混頻器的研究與設計
        3.5.1 電路設計與分析
        3.5.2 仿真結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 高頻頻率源的研究與設計
    4.1 引言
    4.2 振蕩器模型分析
    4.3 天線集成型超高頻振蕩器設計
        4.3.1 最大功率輸出實現(xiàn)方法
        4.3.2 傳輸線及天線設計
        4.3.3 仿真結(jié)果
    4.4 Ka波段低功耗鎖相環(huán)頻率合成器設計
        4.4.1 鎖相環(huán)線性模型分析
        4.4.2 壓控振蕩器分析與設計
        4.4.3 分頻器分析與設計
        4.4.4 鎖相環(huán)其他模塊設計
        4.4.5 版圖設計及仿真結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 集成型石英晶體振蕩器電路的研究與設計
    5.1 引言
    5.2 晶體振蕩器模型分析
    5.3 集成型恒溫晶體振蕩電路的研究
        5.3.1 集成型恒溫晶體振蕩設計方案
        5.3.2 穩(wěn)壓模塊和分頻器模塊設計
        5.3.3 輸出驅(qū)動級設計
        5.3.4 溫控模塊設計方案
        5.3.5 振蕩器模塊設計及實現(xiàn)
    5.4 集成型溫度補償晶體振蕩器的研究與實現(xiàn)
        5.4.1 集成型溫度補償晶體振蕩器設計方案
        5.4.2 溫度補償模塊
        5.4.3 穩(wěn)壓模塊
        5.4.4 振蕩模塊和選頻設計
        5.4.5 版圖設計及測試結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果



本文編號：3700117