毫米波上变频混频器芯片设计
[Abstract]:In recent years, big data, ultra-high definition video and other technologies with large storage have been developed at a high speed, which has put forward a new demand for wireless transmission of data. The existing wireless communication technology has been far from being able to meet the needs of people. Millimeter wave wireless communication technology, with the absolute advantage of large broadband, makes it the future development direction of civil communications. The existing millimeter-wave communication almost meets the military demand, its cost is high and is not easy to be miniaturized, so the low-cost CMOS process has been paid more and more attention. China has also put forward the Q-LinkPan wireless communication standard based on 45GHz, which has the advantage of weak atmospheric attenuation and easy long distance communication compared with the widely used 60GHz standard in the world. The up-conversion mixer and modulator designed in this paper are the important modules used in 45GHz transmitter. On the basis of studying the design of mixer, this paper focuses on the fast simple model of mixer, which mainly analyzes the relationship between the gain of each part of mixer and the third order intermodulation. It provides a great help for the parameter optimization of mixer. This paper also studies some special techniques to improve the performance of basic Gilbert mixers, including Multi-tanh technology and negative resistance technology, and analyzes these technologies. In the design of Barron mixer, a six-port model is established for the transformer, and the method of matching Barron is described in detail. In the process, the balance of Balun is also analyzed and improved. In this paper, a millimeter-wave OOK modulator with high isolation is also designed and applied to the transmitter system chip. The circuit of this modulator is based on the basic dual-gate mixer structure, and the related improved techniques are studied to improve the isolation. All the circuit designs in this paper are based on TSMC CMOS 90nmRF 1P9M process. In the process of design, the attention of the relevant layout is briefly described. The simulation results are as follows: gain is 5 dB, if bandwidth is 4.3 GHz, input third-order crossover is 0.89 dBmand output 1dB compression point is -3.5 dBm. In addition, the final results of the proposed modulator are as follows: gain is 1.1 dB, data rate is 3 Gbps. the output 1dB compression point is 0.85 dBm, isolation is 65 dB, power consumption is 64.8 MW. In the case of single-ended local oscillator, the gain test results are in good agreement with the simulation results, and the isolation degree is 24dB, which meets the requirements of the system. Finally, the isolation test result of the transmitter chip with this structure modulator is 40 dB, which is different from the simulation result, and the reason is analyzed.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN773
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,本文编号:2319418
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