無線接收機中多模差分低噪聲放大器的研究與設計.pdf

1、近年來,隨著無線通信技術的不斷發(fā)展,新的通信標準不斷出現(xiàn),設計可配置的多模無線接收機成為趨勢。作為開放性的無線通信接收機平臺,多模無線接收機可以滿足不同標準或者不同協(xié)議下無線應用。
　　射頻前端低噪聲放大器是無線通信接收機系統(tǒng)的重要模塊之一。作為無線接收機系統(tǒng)的第一級,其主要功能為在不惡化信噪比的情況下,放大天線接收到的微弱信號,并送到下一級模塊混頻器或者濾波器處理。
　　本論文針對無線接收機的系統(tǒng)應用,研究了靜電擊穿保護下

2、多模低噪聲放大器的設計理論和實現(xiàn)方法,分析了多模低噪聲放大器的結構和性能要求,并且通過流片驗證了電路設計。
　　首先,論文分析了無線通信接收機系統(tǒng)中的低中頻和零中頻兩種主流接收機的系統(tǒng)架構、優(yōu)缺點和設計特點。針對無線接收機系統(tǒng)應用,提出了多模低噪聲放大器的性能指標。
　　其次,考慮到深亞微米CMOS工藝下射頻電路芯片的可靠性要求,分析了靜電保護電路的主要結構和測試方法。針對射頻電路應用,分析了低寄生電容高靜電防護能力的柵極接

3、地NMOS的工作原理。
　　在此基礎上,本文設計了一種多模差分窄帶低噪聲放大器,可以用于DCS1800、PCS1900、WCDMA和Bluetooth多種無線通信接收機系統(tǒng)。電路采用共源共柵源極退化電感結構。輸出采用LC諧振網(wǎng)絡,通過開關調(diào)節(jié)電容陣列,實現(xiàn)頻帶可調(diào);調(diào)節(jié)片外輸入阻抗匹配網(wǎng)絡,改變諧振頻率,使低噪聲放大器工作在不同通信頻帶下。考慮了靜電擊穿保護PAD和封裝等引入的寄生電容,論文詳細分析了低噪聲放大器的輸入阻抗匹配、電

4、壓增益、噪聲系數(shù)和線性度等關鍵指標,提出了輸入阻抗匹配和噪聲優(yōu)化措施。
　　測試部分分析了片外Balun影響下的差分輸入輸出阻抗匹配,測試驗證了多模低噪聲放大器的理論分析和電路設計。測試結果顯示,噪聲系數(shù)在DCS1800、PCS1900、WCDMA、Bluetooth模式下分別為:2.3、2.3、2.4、2.5dB;功率增益分別為:8.0、8.8、9.3、9.4dB;輸入三階交調(diào)點分布為:-9.0、-6.3、-2.6、-1.5dB