低功耗寬鎖定范圍除四注入鎖定分頻器的研究與設計.pdf

1、隨著高速無線通信的發(fā)展，微波毫米波頻段的頻率綜合器及其核心模塊之一注入鎖定分頻器(ILFD)近年來已成為國內外的研究熱點。本文以此為應用背景，研究了ILFD的鎖定原理和設計方法，并設計實現(xiàn)了一個應用于微波毫米波頻段的低功耗寬鎖定范圍除四ILFD。
　　本文在總結了ILFD已有工作原理和分析方法和國內外研究情況的基礎上，針對ILFD的頻域分析方法具有不適宜分析大信號大頻偏情況、分析過程比較抽象等缺點，提出了ILFD的直觀的時域模型和

2、時域分析方法，從反饋的角度分析了ILFD的工作原理，并利用該方法分析了ILFD的鎖定過程，給出ILFD設計的參考意見。并依此為理論依據(jù)，設計了一種帶有中間抽頭的大感值低寄生差分電感。以此為負載的ILFD，即能減小面積和功耗，又能實現(xiàn)大的鎖定范圍，輸出電壓的高次諧波也較小。同時以該電感為負載，設計了一種低電源電壓低功耗寬鎖定范圍差分雙注入除二ILFD單元，它綜合了低電源電壓和雙注入的優(yōu)點，同時克服了它們的部分缺點。該除二ILFD單元在實現(xiàn)

3、低功耗寬鎖定范圍的同時，具有良好的容性差分輸入阻抗和良好的輸出電壓波形，適用于構建低功耗寬鎖定范圍的級聯(lián)型高分頻比ILFD。以此除二ILFD為基本單元，設計了一個級聯(lián)型低功耗寬鎖定范圍除四ILFD，它同時克服了高分頻比ILFD的鎖定范圍窄、功耗偏大兩個難題，可用于提高頻率綜合器的可靠性并降低其功耗。為了方便測試，本文還設計了一個片上變壓器，實現(xiàn)了單端輸入向差分輸出的轉換，輸出具有良好的差分性能，同時利用變壓器輸入阻抗的零點實現(xiàn)阻抗匹配，