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宽带接收机前端射频电路设计

作　者: 郭倩
导　师: 刘章发
学　校: 北京交通大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 宽带无线接收机混频器可配置通信导航
分类号: TN851
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 323次
引　用: 1次
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内容摘要

无线通信和导航技术的迅速发展对宽带接收机前端射频电路提出了越来越高的要求，混频器是接收机的核心模块，其性能直接影响整个系统的性能及系统对其他模块的功能要求。基于可重构技术的混频器设计尤为重要。本文中通信可配置频率主要在RFID、TD-SCDMA、WCDMA、GSM18OO的应用中，导航可配置频率分别应用到GPS和北斗卫星。论文首先给出了可重构系统的研究背景，介绍可重构技术四个方面的主要应用，同时对可重构器件也作了简要说明。其次，本文对射频无线接收机中混频器模块进行了详细的研究，从混频器概念、工作原理和性能指标几个方面进行逐一介绍。接着给出了有源和无源混频器的结构，分析各种混频器的优缺点，确定本文的可重构混频器电路中核心部分电路采用Gilbert双平衡混频器实现。然后，在此基础上对电路进行改进，采用交流藕合互补跨导级，有效提高了混频器的各项性能。可重构电路设计部分，主要应用软件控制，实现硬件结构的可重构。可重构结构的具体方法是采用Verilog语言描述的MOS开关选通LC选频网络。基于SMIC 0.18μm RF CMOS工艺，使用Cadenee软件的Spectre RF仿真工具，对设计的电路进行功能验证。仿真结果表明，载波频率为920MHZ时，可重构混频器的电压转换增益达到22.32dB;ldB压缩点为-18.78dB;电源电压1.8V时，电路功耗为0.967mW。最后，采用Virtuoso Layout Editor工具完成版图设计，通过DRC、LVS检查，完成参数提取，验证了版图设计的正确性。本文所设计的混频器具有较好的性能，在通信可配置中的五个频段和导航可配置的两个频段均实现混频，符合宽带接收机前端射频电路对可重构混频器模块的要求。论文中共有图34幅，表3个，参考文献33篇。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-15
  1.1 课题背景  11-13
  1.2 选题意义  13-14
  1.3 本文的章节安排  14-15
2 可重构系统  15-19
  2.1 可重构系统简介  15-16
  2.2 可重构技术的应用  16-18
    2.2.1 可重构计算  16
    2.2.2 可进化硬件  16-17
    2.2.3 软件无线电  17
    2.2.4 可编程软硬件系统的综合设计  17-18
  2.3 可重构器件  18-19
3 混频器基础知识  19-30
  3.1 混频器概念  19-20
  3.2 混频器电路分类  20-25
    3.2.1 有源混频器  21-24
    3.2.2 无源混频器  24-25
  3.3 混频器性能指标  25-30
    3.3.1 变频增益  25-26
    3.3.2 噪声系数  26-27
    3.3.3 线性度  27-28
    3.3.4 隔离度  28-30
4 可重构混频器电路设计  30-45
  4.1 总体电路设计  31-37
    4.1.1 匹配网络  31-35
    4.1.2 MOS开关的Verilog描述  35-37
  4.2 混频器电路设计  37-44
    4.2.1 核心部分电路优化  37-42
    4.2.2 电流源  42
    4.2.3 偏置电路  42-44
  4.3 本章小结  44-45
5 电路仿真和版图设计  45-54
  5.1 电路仿真结果  46-50
  5.2 版图设计  50-54
6 结论  54-55
参考文献  55-58
作者简历  58-60
学位论文数据集  60

宽带接收机前端射频电路设计

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