針對寬帶和多模無線通信系統(tǒng)、高速率數(shù)據(jù)傳輸、測試儀器儀表和光通信等對寬帶接收機射頻前端的應用需求,對包括寬帶低噪聲放大器和寬帶混頻器在內的接收機中的核心電路的設計和片上實現(xiàn)方法進行了研究。論文的主要內容包括:（1）為了達到寬帶低噪聲放大器在片上集成偏置電路的目的,提出了適用于從接近直流的低頻開始到幾十GHz高頻的超寬帶電路的偏置電路的解決方案。提出的偏置電路充分利用pHEMT晶體管的直流特性,在超寬帶范圍內對信號表現(xiàn)出良好的扼流特性。文中對提出的偏置電路的原理進行了深入的分析和說明。（2）在對實現(xiàn)寬帶低噪聲放大器的方法進行總結和凝練的基礎上,提出并設計實現(xiàn)了多款超寬帶低噪聲放大器電路:a.設計實現(xiàn)了一款0.1到20 GHz的超寬帶低噪聲放大器。在該設計中通過同時引入兩個峰化電感來增強和改善帶內的增益平坦度和噪聲系數(shù);同時,通過優(yōu)化共柵極晶體管的柵極與地之間的電容來進一步提升放大器的高頻增益;最后,采用LC-ladder匹配網(wǎng)絡來實現(xiàn)寬帶范圍內的噪聲和增益匹配。b.設計實現(xiàn)了一款0.1到23 GHz的超寬帶低噪聲放大器。該低噪聲放大器充分利用反饋回路的頻率依賴特性,基于理論分析對反饋回路... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：175 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

無線通信系統(tǒng)射頻前端原理框圖

第一章緒論3監(jiān)測設備和太空監(jiān)測系統(tǒng)需要對寬頻范圍內的信號進行實時監(jiān)控。因此，覆蓋各頻段的接收機需要同時工作。由于每個接收機中都包含了低噪聲放大器等有源電路，多個接收機同時工作時的功耗問題不可忽視，伴隨功耗的散熱問題也需要考慮。(a)(b)圖1-2傳統(tǒng)解決方案。(a)簡化的多功能設備接收機前端電路示意圖；(b)寬帶接收機前端電路示意圖（其中相鄰頻段的接收機覆蓋的頻率是無縫對接或者重合的）圖1-3多功能設備和寬帶接收機的一種解決方案一種解決多功能集成設備接收機和傳統(tǒng)的寬帶接收機面臨的通用模塊數(shù)量多而導致的設備體積和功耗大等問題的方案如圖1-3所示。即將接收機中的通用模塊都用一個寬帶的電路去覆蓋，這樣就可以避免通用模塊的重復使用，也避免傳統(tǒng)的寬帶接收機中，多個通用模塊（如低噪聲放大器和混頻器等）需要同時工作而帶來的功耗問題。(a)

第一章緒論3監(jiān)測設備和太空監(jiān)測系統(tǒng)需要對寬頻范圍內的信號進行實時監(jiān)控。因此，覆蓋各頻段的接收機需要同時工作。由于每個接收機中都包含了低噪聲放大器等有源電路，多個接收機同時工作時的功耗問題不可忽視，伴隨功耗的散熱問題也需要考慮。(a)(b)圖1-2傳統(tǒng)解決方案。(a)簡化的多功能設備接收機前端電路示意圖；(b)寬帶接收機前端電路示意圖（其中相鄰頻段的接收機覆蓋的頻率是無縫對接或者重合的）圖1-3多功能設備和寬帶接收機的一種解決方案一種解決多功能集成設備接收機和傳統(tǒng)的寬帶接收機面臨的通用模塊數(shù)量多而導致的設備體積和功耗大等問題的方案如圖1-3所示。即將接收機中的通用模塊都用一個寬帶的電路去覆蓋，這樣就可以避免通用模塊的重復使用，也避免傳統(tǒng)的寬帶接收機中，多個通用模塊（如低噪聲放大器和混頻器等）需要同時工作而帶來的功耗問題。(a)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]0.5-18GHz超寬帶低噪聲放大器單片電路研制[J]. 朱熔琦,徐銳敏.  微波學報. 2016(S1)
[2]32-38GHz諧波鏡像抑制混頻器MMIC的設計[J]. 馬凱文,楊漫菲,王磊,延波.  微波學報. 2016(S1)
[3]寬帶微波單片正交混頻器的設計[J]. 羅光,徐銳敏.  微波學報. 2016(S1)
[4]一種高性能寬帶直接變頻射頻前端設計[J]. 蘇浩,郭東君,張楠,石春琦,張潤曦.  微電子學. 2014(05)
[5]4～20GHz超寬帶低噪聲放大器單片電路[J]. 許春良,王紹東,柳現(xiàn)發(fā),高學邦.  半導體技術. 2013(01)
[6]2～20GHz分布式單片放大器設計[J]. 陳興,朱思成,高學邦.  半導體技術. 2012(08)
[7]6.2～9.4GHz DC-OFDM超寬帶接收機射頻前端設計[J]. 蘭飛,李寧,李巍,任俊彥.  復旦學報(自然科學版). 2011(04)
[8]軟件無線電技術綜述[J]. 陶玉柱,胡建旺,崔佩璋.  通信技術. 2011(01)
[9]淺析認知無線電在軍事通信中的應用[J]. 趙陸文,周志杰,繆志敏,惠毅.  無線通信技術. 2007(04)
[10]基于硅工藝的12GHz單片接收RF Front-End設計[J]. 馬建國,韓磊,謝李萍,汪金銘.  電子科技大學學報. 2006(S1)

博士論文
[1]無生產線模式微波單片集成電路設計與實驗研究[D]. 李芹.東南大學 2005

碩士論文
[1]Ka波段諧波鏡像抑制混頻器MMIC設計[D]. 胡澹.電子科技大學 2011
[2]X波段單片集成寬帶正交混頻器芯片設計[D]. 劉賽爾.浙江大學 2011



本文編號：2928162