高线性度宽带低噪声放大器研究

发布时间：2021-04-06 00:45

　　随着无线通信技术的飞速发展,越来越多的通信标准涌入市场,尤其在物联网的概念引入之后,多模式、多频带的通信设备必将成为今后的发展方向,也因此足以覆盖多种通信标准的宽带射频接收前端成为时下的一个研究热点。但是,随着通信标准的增多,通信频谱也越来越拥挤,不同通信协议的频带之间的距离越来越近,进而导致彼此信号之间的干扰愈发严重。为了保持信号的完整性,使其不失真的被终端设备中的微处理器等处理,就要求射频接收前端的线性度能有更高的水准。而在传统的射频接收机链中,低噪声放大器往往处于第一级的位置,其线性度优劣很大程度上制约着射频前端系统的整体表现。因此本文致力于设计一种高线性度的宽带低噪声放大器,以期其覆盖更多通信协议的同时能保持较高的线性度,本课题所有设计都基于TSMC 65nm工艺。本文从低噪声放大器的噪声系数、线性度等基本性能参数入手,对目前较为通用的一些宽带结构和线性度优化方法进行了介绍和对比,重点阐述其优劣特点和适用场景。在综合调研结果的基础上,本文提出了一种改进的前馈非线性补偿结构,在不添加额外有源器件的条件下,将传统前馈法中的片外匹配网络及缩放系数电路移至片内,实现了全电路片上可集成。... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各种通用通信标准及其频带Figure1-1Variouscommunicationstandardsandcorrespondingfrequency

图 1-2 射频接收机的典型架构Figure 1-2 Typical architecture of RF receiver1.2 研究目标与主要工作通常，射频前端接收到的信号是非常微弱的，出于提高接收机灵敏度的考虑，通常都会将低噪声放大器置于射频接收机的第一级。合理的设置增益分布后，整个射频系统的噪声系数将主要由低噪声放大器决定，在其噪声系数足够小的情况下，整个系统的将获得较高的信号灵敏度。上一节我们谈到，日益增长的通信标准正挤压着日益拥挤的通信频带，信号之间的相互干扰也愈加严重，为了保证用户接受的信号可以不失真的被终端设备中微处理器电路等处理，则需要整个射频前端拥有足够高的线性度来抑制干扰。既要注意射频前端处理信号时可能产生的功率压缩，也需要尽量避免高阶非线性分量的干扰。尤其在一些特殊商用或军用情景中，高线性度射频前端的研究将更具价值。基于 CMOS 工艺的射频前端的研究和探索起步较早，目前国内外关于 CMOS高线性度低噪声放大器研究成果较多，例如分别于 2001 年发表于 ISSCC 的[22]

上海交通大学硕士学位论文2 第二章 低噪声放大器概述射频前端接收到的输入信号具有一定的动态范围(SFDR)，声系数必须保持在一定水平之下以保证接收机的灵敏度。于射频接收机链的第一级，因此其性能的优劣关系到整个。特别是针对不同的应用场景，设计者应该在不同的性能中取舍，使之得以稳定工作。比如，若要求射频接收机系用并且降低后级噪声对输入信号的影响，则需要在设计中高的线性度以抑制非线性干扰的影响。说，最基本低噪声放大器的结构包括输入匹配网络、放大2-1 所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]软件无线电技术综述[J]. 陶玉柱,胡建旺,崔佩璋.  通信技术. 2011(01)



本文编号：3120423