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基于0.13um CMOS工艺的800MHz~2500MHz宽带低中频上混频器的设计

作　者: 刘文甲
导　师: 张科峰
学　校: 华中科技大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 宽带上混频器阻抗匹配网络开关折叠结构
分类号: TN773
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 22次
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内容摘要

射频混频器是无线收发系统中的关键模块，它的主要作用是利用混频器电路的非线性实现频率的转换。本论文设计的是一个基于0.13um CMOS工艺的800MHz~2500MHz宽带低中频上混频器，该混频器的输入中频信号为40MHz~500MHz，本振信号为800MHz~2500MHz，输出的射频信号为800MHz~2500MHz。该混频器工作在1.2V的低电压下，总共消耗的电流在12mA左右，主要应用在900MHz、1900MHz，2.4GHz三个频段。该混频器主要由四个部分组成：IF端口的输入阻抗匹配网络、混频器核心电路、增益放大电路、RF端口的输出阻抗匹配网络。混频器核心电路采用开关折叠结构混频器，它具有较高转换增益，良好的线性度和噪声系数，并且能工作在低电源电压下。该混频器的三个端口都匹配到了50Ω附近，输入阻抗匹配网络采用共栅电路来设计，输出阻抗匹配网络采用共漏电路来设计，而本振端口是利用50Ω的偏置电阻来实现匹配。本论文采用了源简并技术来提高混频器的输入跨导级的线性度。通过仿真分析，本论文设计的上混频具有较高的转换增益，大约为12dB，良好的线性度，输出1dB压缩点大约为-14dBm，输出三阶交调点大约为-0.6dBm，较好噪声性能，噪声系数大约为15dB。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-10
  1.1 课题背景及意义  8-9
  1.2 论文的主要内容及研究成果  9-10
2 无线收发机射频前端的系统结构  10-21
  2.1 接收机的系统结构  11-14
  2.2 发射机的系统结构  14-20
  2.3 小结  20-21
3 混频器性能参数和拓扑结构  21-37
  3.1 混频器理论和性能参数  21-30
  3.2 混频器的拓扑结构  30-36
  3.3 小结  36-37
4 折叠开关混频器理论和设计  37-52
  4.1 折叠开关混频器工作原理  37-39
  4.2 噪声理论  39-41
  4.3 线性度理论  41-43
  4.4 提高线性的技术  43-48
  4.5 级联模块的性能分析  48-49
  4.6 混频器性能优化  49-50
  4.7 小结  50-52
5 混频器的性能仿真及分析  52-63
  5.1 阻抗匹配  53-55
  5.2 转换增益  55-57
  5.3 噪声系数  57-58
  5.4 线性度  58-61
  5.5 结果对比与分析  61-62
  5.6 小结  62-63
6 总结与展望  63-65
  6.1 总结  63-64
  6.2 展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-69

基于0.13um CMOS工艺的800MHz~2500MHz宽带低中频上混频器的设计

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