超寬帶射頻芯片中的頻率綜合器設(shè)計.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，超寬帶技術(shù)吸引了越來越多的關(guān)注。為了給使用者提供更多的方便，超寬帶無線通信系統(tǒng)的集成技術(shù)逐漸成為當(dāng)前無線通信系統(tǒng)的研究熱點。作為無線射頻發(fā)收機最重要的模塊，頻率綜合器能給射頻發(fā)收機提供低相噪的、穩(wěn)定的、可編程的本振信號，同時給數(shù)字電路提供時鐘信號。因此頻率綜合器的性能往往決定了整個無線通信系統(tǒng)的性能。本文以脈沖體制超寬帶無線通信系統(tǒng)作為目標(biāo)，系統(tǒng)地研究了正交小數(shù)頻率綜合器的設(shè)計和實現(xiàn)。 首先，本文介紹

2、了頻率綜合器的工作原理，以及主要的性能指標(biāo)和設(shè)計挑戰(zhàn)。 第二，研究了頻率綜合器系統(tǒng)級設(shè)計方法。首先根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)的要求設(shè)計了適用于脈沖體制超寬帶無線射頻前端的頻率綜合器的結(jié)構(gòu)，然后研究了頻率綜合器環(huán)路的線性相位域模型，分析了相位噪聲在該模型中的傳輸特性，接下來研究了系統(tǒng)級環(huán)路參數(shù)的設(shè)計方法，同時給出了一些常見的系統(tǒng)級仿真方法。在此基礎(chǔ)上，完成了脈沖體制超寬無線射頻前端的統(tǒng)頻率綜合器的系統(tǒng)級環(huán)路參數(shù)設(shè)計和仿真驗證。 第三，研

3、究了小數(shù)分頻器的設(shè)計和常用的小數(shù)調(diào)制技術(shù)。對雙模預(yù)分頻器進行了基于注入鎖定原理的頻域建模，對可編程吞脈沖計數(shù)器結(jié)構(gòu)和原理、∑-△調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和量化噪聲，進行了詳細(xì)的分析和研究。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了寬工作頻率范圍、高輸入靈敏度的雙模預(yù)分頻器、多位可編程的高速吞脈沖計數(shù)器和多位量化的單環(huán)∑-△調(diào)制器，分別進行了上述三個電路模塊的流片和測試。測試結(jié)果與理論設(shè)計上的分析十分吻合，滿足系統(tǒng)的指標(biāo)要求。 第四，研究了正交小數(shù)頻率綜合器中的鑒頻