無線應(yīng)用的CMOS RFIC接收模塊研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，無線終端的小型化、低功耗、低成本、高性能已成為發(fā)展趨勢，為此單片集成收發(fā)器已成為國際上研發(fā)熱點(diǎn)，其中對(duì)關(guān)鍵技術(shù)——射頻集成電路(RFICs)的研究令人矚目。隨著深亞微米CMOS工藝的成熟，在RF頻段使用低成本的CMOS工藝替代以往的GaAs、Bipolar工藝實(shí)現(xiàn)收發(fā)器射頻前端已成為當(dāng)今熱點(diǎn)。本文著重對(duì)無線接收前端電路中的射頻接收模塊進(jìn)行了深入的研究，并采用TSMC0.25μm工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了2.4GH

2、z頻段的低噪聲放大器、混頻器和收發(fā)開關(guān)。 本文通過對(duì)各種無線接收機(jī)結(jié)構(gòu)的比較，給出了適合無線通信應(yīng)用的低中頻鏡像抑制結(jié)構(gòu)接收機(jī)。簡要介紹了射頻集成電路中的無源器件：電阻、電容和電感。隨后針對(duì)無線通信應(yīng)用的2.4GHz低噪聲放大器、混頻器和收發(fā)開關(guān)進(jìn)行了詳細(xì)的探討，重點(diǎn)進(jìn)行噪聲和線性度等的分析，設(shè)計(jì)了源極電感負(fù)反饋共源共柵結(jié)構(gòu)的低噪放、基于Gilbert單元的改進(jìn)型雙平衡混頻器以及端口復(fù)用對(duì)稱式串并結(jié)構(gòu)開關(guān)，并給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程

3、。采用Cadence公司的AnalogArtist和SpectreRF完成上述電路設(shè)計(jì)與仿真，采用Virtuoso完成電路版圖設(shè)計(jì)，并通過了DraculaDRC和LVS驗(yàn)證。 在2.4GHz頻段仿真結(jié)果如下：低噪聲放大器增益11.7473dB，噪聲系數(shù)3.3dB，三階輸入截止點(diǎn)(ⅡP3)為-2.145dBm；改進(jìn)的Gilbert雙平衡混頻器的轉(zhuǎn)換電壓增益為11.0948dB，噪聲系數(shù)為8.836dB，三階輸入截止點(diǎn)為-3.724