基于導(dǎo)航芯片LNA的多頻化及小型化研究.pdf

1、近年來，世界衛(wèi)星導(dǎo)航格局多元化發(fā)展和手機導(dǎo)航領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用使得傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航芯片很難滿足需要。小尺寸、兼容多頻信號的導(dǎo)航芯片成為未來發(fā)展的主要趨勢，其配套相關(guān)研究正逐步展開。本文順應(yīng)發(fā)展潮流，對CMOS工藝下在芯片面積嚴(yán)格限定下且能兼容多頻的LNA進行了系統(tǒng)研究。采用CMOS工藝的LNA便于芯片集成，改進的電路結(jié)構(gòu)使之用于新型衛(wèi)星導(dǎo)航芯片中能有效的降低芯片面積，并同時能最大兼容三個頻點的信號輸入，對新型衛(wèi)星導(dǎo)航芯片的研究和實現(xiàn)有一定的幫

2、助。
　　 文章首先介紹了目前世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)格局產(chǎn)生的新變化，說明類似于手機導(dǎo)航等應(yīng)用對導(dǎo)航芯提出了新的上高需求，指出發(fā)展多頻多模、小尺寸、低功耗的導(dǎo)航接收芯片是未來發(fā)展的主流。繼而介紹了用于衛(wèi)星導(dǎo)航芯片LNA的功能、設(shè)計指標(biāo)和CMOS集成電路的特點，分析了四種常見的LNA設(shè)計結(jié)構(gòu)，比較了各個結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，結(jié)合兼容CMOS工藝的電路需求，決定選取具有源極電感負反饋的共源放大器作為其基礎(chǔ)電路。又針對此類放大器的缺點引入了三種改進

3、電路，研究比較后采用單端共源共柵LNA放大器結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，并針對單端共源共柵結(jié)構(gòu)進行了電路改進，最終實現(xiàn)了只采用一個電感來實現(xiàn)，大大節(jié)約了芯片面積。文章在對LNA的設(shè)計過程中還進行了MOS管噪聲分析研究，功率約束下單頻點和多頻點噪聲優(yōu)化和阻抗匹配研究，多頻點輸出負載研究，多頻點的切換與冗余控制研究等。
　　 本文設(shè)計的LNA采用的是0.18μm COMS工藝，采用共源共柵兩級放大結(jié)構(gòu)、改進電流鏡電路提供偏置、并聯(lián)LC諧振輸出作為負