24 GHz FMCW雷達(dá)收發(fā)機中分?jǐn)?shù)分頻頻率綜合器的研究與設(shè)計.pdf

1、目前，車載雷達(dá)在汽車安全駕駛中發(fā)揮著很重要的作用，而頻率綜合器是雷達(dá)收發(fā)機中不可缺少的部分，其性能往往影響著整個雷達(dá)系統(tǒng)的性能。
　　本論文根據(jù)24GHz FMCW雷達(dá)收發(fā)機對頻率綜合器的性能要求，從系統(tǒng)環(huán)路參數(shù)以及模塊電路出發(fā)，對整個頻率綜合器進(jìn)行了系統(tǒng)建模仿真以及電路模塊性能優(yōu)化設(shè)計，主要進(jìn)行了如下的研究工作:
　　從鎖相環(huán)頻率綜合器的基本結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了系統(tǒng)環(huán)路參數(shù)對穩(wěn)定性的影響;緊接著對系統(tǒng)進(jìn)行了相位噪聲建模，分析各

2、個電路模塊噪聲對系統(tǒng)輸出信號相位噪聲的影響，以及總結(jié)出優(yōu)化相位噪聲的一些方法;最后討論了雷達(dá)收發(fā)機對頻率綜合器的要求。
　　針對所采用的頻率綜合器架構(gòu)，對其中的射頻、模擬、數(shù)字電路模塊分別進(jìn)行研究。射頻電路主要完成了24GHz低相位噪聲壓控振蕩器以及低功耗預(yù)分頻器的設(shè)計;模擬電路主要是指電荷泵，實現(xiàn)了輸出電流的小變化、低失配;數(shù)字電路包括多模分頻器、∑Δ調(diào)制器以及波形發(fā)生器等，主要進(jìn)行了行為級設(shè)計。最后采用TSMC65nm CMO

3、S工藝對射頻電路模塊進(jìn)行流片，芯片面積為0.8mm*0.62mm，包括壓控振蕩器以及兩級二分頻器;芯片工作電壓為1.2V，當(dāng)分頻器輸出信號頻率為5.89GHz時，頻偏1MHz處的相位噪聲為-111dBc/Hz，整個芯片的功耗為35mW。
　　對分?jǐn)?shù)分頻頻率綜合器系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)路參數(shù)設(shè)計并建模仿真驗證，然后基于之前設(shè)計的電路進(jìn)行系統(tǒng)分析，最后完成整個系統(tǒng)版圖設(shè)計以及性能優(yōu)化。整個系統(tǒng)采用TSMC65nm CMOS工藝進(jìn)行電路以及版圖設(shè)計