毫米波上變頻混頻器芯片設計.pdf

1、近年來，大數據、超高清視頻等有著大存儲量的技術得到高速發(fā)展，其對數據的無線傳輸提出了新的需求，現有的無線通信技術已經遠不能滿足人們的需求，毫米波無線通信技術，有著大寬帶的絕對優(yōu)勢使其成為未來民用通信的發(fā)展方向?，F有的毫米波通信幾乎都是滿足軍用需求，其成本高且不易被小型化，因此基于低成本的CMOS工藝得到廣泛關注。中國也提出基于45GHz的Q-LinkPan無線通信標準，其相對于國際上廣泛采用的60GHz標準的優(yōu)勢在于大氣衰減較弱，易于長

2、距離通信。本課題設計的上變頻混頻器和調制器正是應用于45GHz頻段發(fā)射機中的重要模塊。
　　本文在研究混頻器設計的基礎之上，著重研究了混頻器的快速簡單模型，其主要分析了混頻器各部分元件對混頻器的增益和三階交調量的關系，為混頻器的參數優(yōu)化提供了很大的幫助。文中也研究了一些特殊技術來提升基本的Gilbert混頻器的性能，包括Multi-tanh技術和負阻技術，并對這些技術進行了分析；在設計混頻器使用的巴倫時，為變壓器建立了六端口模型，

3、并詳述設計匹配巴倫的方法，在此過程中也分析和改善了巴倫的平衡性問題；本文也設計了一個具有高隔離度的毫米波OOK調制器，并且應用于發(fā)射機系統(tǒng)芯片中，其電路借鑒了基本雙柵混頻器結構，并研究了相關改進技術來提高其隔離度。
　　本文所有的電路設計都是采用臺積電CMOS90nmRF1P9M工藝。在設計過程中簡述了相關版圖的注意事項。上述的上邊頻混頻器最終仿真結果為：增益為5dB、中頻帶寬為4.3GHz、輸入三階交調點為0.89dBm、輸出1