應(yīng)用于WSN的低功耗上變頻混頻器設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感網(wǎng)（即Wireless Sensor Networks，簡(jiǎn)稱WSN）是指由一組集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的傳感器以自組織方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。它是隨機(jī)分布的，能協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)給觀察者。WSN是多技術(shù)、多領(lǐng)域的一種融合，是構(gòu)建無線物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。射頻收發(fā)芯片是WSN節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵模塊，對(duì)構(gòu)建無線物聯(lián)網(wǎng)具有重要意義。在發(fā)射機(jī)芯片中，混頻器模塊實(shí)現(xiàn)的是頻率轉(zhuǎn)換功能，其電路設(shè)計(jì)的好壞直接影

2、響整個(gè)發(fā)射模塊的性能。
　　本論文主要介紹了一種運(yùn)用于WSN的低功耗上變頻混頻器的設(shè)計(jì)。該混頻器基于TSMC0.18μm RF CMOS工藝，工作電壓為1.8V，將2MHz的基帶信號(hào)上變頻至2.4～2.4835GHz的射頻信號(hào)。該上變頻混頻器在考慮了傳統(tǒng)的吉爾伯特(Gilbert)混頻器的優(yōu)缺點(diǎn)后進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，達(dá)到了較高的綜合性能。該混頻器的負(fù)載部分采用了LC諧振網(wǎng)絡(luò)，提高了轉(zhuǎn)換增益。同時(shí)使用負(fù)載增強(qiáng)技術(shù)，用正反饋產(chǎn)生負(fù)阻來提

3、高混頻器的負(fù)載阻抗。采用電流復(fù)用結(jié)構(gòu)作為跨導(dǎo)級(jí)電路的結(jié)構(gòu)，提高了混頻器的等效跨導(dǎo)。在跨導(dǎo)級(jí)通過源極反饋技術(shù)提高了混頻器的線性度。最后，采用電流注入技術(shù)降低了混頻器的噪聲系數(shù)。論文給出了電路的設(shè)計(jì)、前仿真、版圖設(shè)計(jì)和后仿真。后仿真結(jié)果表明:在1.8V電源電壓下，上變頻混頻器的轉(zhuǎn)換增益為5.17dB，輸入1dB壓縮點(diǎn)為-7.86dBm，輸入三階截點(diǎn)為0.94dBm，噪聲系數(shù)為13.4dB。
　　本文設(shè)計(jì)的上變頻混頻器在低功耗的前提下實(shí)