在射頻收發(fā)機(jī)中,振蕩器是一個(gè)主要的核心模塊之一。其主要作用是為收發(fā)機(jī)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的頻率源以及參考時(shí)鐘。而振蕩器的相位噪聲性能會(huì)影響收發(fā)機(jī)整體的性能。因此,有關(guān)振蕩器相位噪聲的研究一直是一個(gè)主流的研究課題。本文針對(duì)學(xué)術(shù)界以及工業(yè)界最常用的傳統(tǒng)差分交叉耦合電感電容振蕩器的相位噪聲與其尾電容的關(guān)系進(jìn)行了討論。利用脈沖敏感函數(shù)推導(dǎo)了尾電容較大情況下振蕩器的相位噪聲的閉環(huán)表達(dá)式。并且還通過(guò)討論得到了尾電容不僅可以抑制振蕩器中偏置電流源的電流熱噪聲轉(zhuǎn)換為相位噪聲,而且還提高了振蕩器的電流效率。在一些無(wú)線射頻收發(fā)機(jī)中,需要具有兩路相互正交的本振信號(hào)。通�？梢允褂谜徽袷幤鲗�(shí)現(xiàn)這樣的正交本振信號(hào)。與單一的振蕩器相同,正交振蕩器的相位噪聲仍然在很大程度上影響著整個(gè)收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的性能。并且,正交振蕩器的相位精度性能也影響著收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的誤碼率。因此,研究正交振蕩器的相位噪聲和相位精度性能也是一個(gè)研究熱點(diǎn)。在本論文中對(duì)兩種常見(jiàn)的并聯(lián)耦合LC正交振蕩器的相位噪聲進(jìn)行了分析。利用脈沖敏感函數(shù)進(jìn)行分析與計(jì)算得到了其中偏置電流源的電流熱噪聲貢獻(xiàn)的相位噪聲大小。并且得到了 1/f2區(qū)域的相位噪聲完整的閉環(huán)表達(dá)式。論文還對(duì)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１所示為一個(gè)簡(jiǎn)化的接收機(jī)前端結(jié)構(gòu)

?第１章緒論???１．１．２正交振蕩器相位精度的研究意義??在有的接收機(jī)中，需要一個(gè)能夠產(chǎn)生兩路相位相互正交的本地振蕩信號(hào)的正??交壓控振蕩器。例如圖１．３所示的低中頻接收機(jī)就是如此。為了方便分析，我們??首先不妨假定本地正交振蕩器的Ｉ、Ｑ兩路輸出電壓信號(hào)均為理想的正余弦信號(hào)??并且兩路信號(hào)的幅度和相位均不存在失配，分別記為Ｊｃ〇Ｓ（２Ｔｔ／Ｇ）和ｄｓｉｎ（２Ｔｒ／〇）。由??于信號(hào)〇４ｃｏｓ（２Ｔｉ／ｃ））＋＿Ｍｓｉｎ（２Ｔｉ／ｃ）））在頻譜上僅有在正頻率＋／Ｑ處的成分，所以此時(shí)??經(jīng)過(guò)低噪聲放大器的信號(hào)與本地正交振蕩器混頻后的信號(hào)只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的頻率??搬移，其中的有用信號(hào)不會(huì)受到千擾信號(hào)的干擾。但在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，由于電路??中存在噪聲以及電路結(jié)構(gòu)的失配等問(wèn)題，這將使得本地正交振蕩信號(hào)的Ｉ、Ｑ兩??個(gè)支路存在幅度和相位的不匹配，也就是說(shuō)此時(shí)本地振蕩器的頻譜不僅具有正頻??率＋／〇處的成分，而且還可能存在一定的在負(fù)頻率－／ｏ處的成分。這時(shí)的頻域轉(zhuǎn)換??如圖１．４所示。從圖中可以看到，混頻后位于負(fù)頻率處的有用信號(hào)會(huì)受到鏡像信??號(hào)的千擾。由于中頻不為零，鏡像信號(hào)與有用信號(hào)位于不同信道內(nèi)，它們能量的??大小是不可預(yù)知的，鏡像信號(hào)的能量可能會(huì)比有用信號(hào)高５０？７０?ｄＢ，這樣有用??信號(hào)會(huì)受到鏡像信號(hào)的極大干擾，影響接收機(jī)性能。所以除了相位噪聲之外，??正交壓控振蕩器也需要足夠高的相位精度以滿(mǎn)足系統(tǒng)性能的需要。??混頻器??Ｔ低噪聲放大器?ｙ??—１?鏡像抑制和最終下??—?＞—?變頻??混頻器???［―??圖１．３低中頻接收機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)??３??

?第１章緒論???ｍｉ?ｉｅ頻率成分??負(fù)頻率成分?的功率＾?－??／＂Ｉ?ｔ??＾?＼＾＼?＞??－／〇?０?ｆ〇?／??▼－?兮?Ｊ??Ｔ－?！——令?－？??ｔ?兮?Ｊ??ｆ?▼?Ｘ－Ｘ?ｆ??ｔ下變頻后??的功率譜???．??〇?／??圖１．４正交振蕩器輸出的不匹配對(duì)接收機(jī)的影響??１．２振蕩器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀??在?ＣＭＯＳ?工藝下，常見(jiàn)的壓控振蕩器（ｖｏｌｔａｇｅ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ?ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ，?ＶＣＯ）??有電感電容壓控振蕩器（ＬＣ－ＶＣＯ）和環(huán)形壓控振蕩器（Ｒｉｎｇ－ＶＣＯ）兩種。ＬＣ??振蕩器的特征是存在兩個(gè)儲(chǔ)能元件，一個(gè)電感和一個(gè)電容的并聯(lián)組合。并且二者??通常在諧振狀態(tài)下工作，輸出一個(gè)周期性振蕩的電壓信號(hào)。環(huán)形壓控振蕩器由一??個(gè)Ｎ級(jí)反相器級(jí)聯(lián)組成的環(huán)路實(shí)現(xiàn)。該環(huán)路將以２Ｎ倍的反相器延遲為周期產(chǎn)生??振蕩。環(huán)形振蕩器的主要優(yōu)點(diǎn)是不需要任何無(wú)源器件，特別是螺旋電感，使其占??據(jù)更小的芯片面積。然而，電感的缺失意味著該環(huán)路缺少足夠尖銳的噪聲濾波機(jī)??制，而使得輸出信號(hào)頻譜的相位噪聲性能不夠優(yōu)良。因此，環(huán)形壓控振蕩器的相??位噪聲性能比ＬＣ壓控振蕩器差得多。在現(xiàn)代的高性能電子設(shè)備中，ＬＣ壓控振??蕩器得到更廣泛的應(yīng)用。??１．２．１振蕩器中相位噪聲理論的研究現(xiàn)狀??由于振蕩器中的各個(gè)組成元件都存在一定的噪聲，通過(guò)一定的噪聲轉(zhuǎn)換機(jī)制??這些元件中的噪聲將會(huì)體現(xiàn)到振蕩器輸出信號(hào)的相位噪聲上。于是研宄振蕩器中??的相位噪聲的產(chǎn)生機(jī)制是學(xué)術(shù)界中一個(gè)重要的研宄課題。在１９６６年，斯坦福大??學(xué)的Ｌｅｅｓｏｎ教授首次對(duì)振蕩器中的噪聲機(jī)制做出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種低相位噪聲的正交電感電容壓控振蕩器的設(shè)計(jì)[J]. 羅永雙,趙唯辰,林福江.  信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2020(05)



本文編號(hào)：3588419