MB-OFDM的超寬帶無線接收機(jī)中CMOS低噪聲放大器的設(shè)計(jì).pdf

1、超寬帶是一種高速短距離的無線通信技術(shù)，由于其具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低等優(yōu)點(diǎn)而具有廣泛的應(yīng)用前景。超寬帶的頻譜范圍為3.1～10.6GHz，多頻帶正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)技術(shù)是一種最具發(fā)展?jié)摿Φ某瑢拵Ы鉀Q方案，它采用多頻帶方式，把整個(gè)頻段劃分為14個(gè)528M帶寬的子頻帶。其中，低頻段(3.1～5.15GHz)的MB-OFDM超寬帶射頻收發(fā)系統(tǒng)是最近研究的熱點(diǎn)。
　　 在超寬帶無線射頻收發(fā)系統(tǒng)中，低噪聲放大器是

2、無線接收機(jī)的關(guān)鍵電路模塊之一，通常處于接收系統(tǒng)的前端位置，影響著整機(jī)的噪聲性能和靈敏度。因此，設(shè)計(jì)噪聲盡可能小且具有一定增益大小的低噪聲放大器對(duì)提高接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍至關(guān)重要。
　　 本文設(shè)計(jì)了一種用于3～5GHz MB-OFDM超寬帶接收機(jī)射頻前端的帶無源電感的CMOS低噪聲放大器。在分析了RC電阻反饋式低噪聲放大器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)其存在的噪聲大、增益較低等問題，設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的電路結(jié)構(gòu)，增加了一個(gè)源極電感以克服其電路的上述不

3、足，采用TSMC0.18μm RF CMOS工藝庫，用Cadence軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真，仿真結(jié)果表明：改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)在保證良好的輸入輸出匹配、較好線性度和絕對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)的前提下，提高了電路的噪聲性能，在整個(gè)頻帶范圍內(nèi)噪聲系數(shù)小于1.9dB，同時(shí)，增益也達(dá)到11dB左右。
　　 本文基于TSMC0.18μm RF CMOS工藝，設(shè)計(jì)了一種工作于3～5GHz的無電感并聯(lián)負(fù)反饋低噪聲放大器。采用了電流復(fù)用技術(shù)為其提供自偏置，在足夠

4、的帶寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了較高的增益；利用了噪聲相消技術(shù)消除一部分溝道熱噪聲，較大程度上降低了放大器的噪聲系數(shù)；設(shè)計(jì)了一種有源結(jié)構(gòu)來代替無源電感，實(shí)現(xiàn)了良好的輸出匹配性能。從仿真結(jié)果可以看出：低噪聲放大器不僅實(shí)現(xiàn)了良好的輸入輸出匹配、較好的線性度和絕對(duì)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，而且得到了較高的電壓增益和較好的噪聲性能；它在整個(gè)頻帶范圍內(nèi)的噪聲系數(shù)小于4.6dB，增益達(dá)到11～13.9dB。
　　 本文簡(jiǎn)單介紹了版圖設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)則，并利用Caden