CMOS压控振荡器和注入锁定分频器的研究
发布时间：2021-04-25 22:12
近年来,5G通信的兴起推动了新一轮的技术热潮,并且随着低频段频谱的日益拥挤,5G通信的高频段以及宽频带的优势变得更加明显。5G通信的成功应用将给世界带来巨大的改变,万物互联将变成可能,智慧城市也将变成现实。在5G通信的实现过程中,射频收发模块将在其中起着重要的作用。锁相环作为射频收发机中的重要模块,其性能的好坏对整个射频收发机有着很大的影响。同时,锁相环本身也是一个子系统,压控振荡器（voltage-controlled oscillator,VCO）和注入锁定分频器（injection-locked frequency divider,ILFD）是其中的重要组成模块,对锁相环的性能起着重要的影响。在5G通信的射频收发机中,高频段、宽带宽、低相噪等的要求更加突出,同时这也变成了当今5G通信中的研究热点。本文针对上述热点问题,系统地学习了压控振荡器和注入锁定分频器的原理和设计方法。调研了国内外压控振荡器和注入锁定分频器的研究热点等相关问题。最终,基于CMOS工艺,设计了压控振荡器和注入锁定分频器。本文首先根据5G通信射频收发模块的研究热点,设计了一款压控振荡器。由于5G通信系统覆盖多个频...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本论文的研究内容和结构安排
第二章 压控振荡器的基本理论
2.1 振荡器的工作原理
2.1.1 双端口反馈系统理论
2.1.2 单端口能量补偿理论
2.2 压控振荡器的主要指标
2.3 片上电感与可变电容
2.3.1 片上电感
2.3.2 可变电容
2.4 压控振荡器的相位噪声
2.4.1 相位噪声的表示方法
2.4.2 振荡器相位噪声的来源
2.4.2.1 热噪声
2.4.2.2 闪烁噪声
2.4.3 振荡器相位噪声的模型
2.4.3.1 线性时不变模型
2.4.3.2 线性时变模型
2.5 本章小结
第三章 分频器的基本结构
3.1 数字分频器
3.2 模拟分频器
3.2.1 注入锁定分频器
3.2.2 再生式分频器
3.3 本章小结
第四章 双频段压控振荡器的设计
4.1 设计指标
4.2 双频段压控振荡器电路的分析
4.2.1 多个压控振荡器的组合
4.2.2 双谐振耦合压控振荡器电路
4.3 压控振荡器宽调谐带宽的分析
4.3.1 开关电容阵列
4.3.2 开关电感阵列
4.3.3 开关耦合电感
4.4 压控振荡器原理图的设计
4.4.1 压控振荡器基本拓扑结构的选择
4.4.2 双频段压控振荡器的原理图设计
4.4.3 双频段的实现
4.4.4 开关电容结构的设计
4.4.5 电感的变压器结构设计
4.4.6 压控振荡器的变容管设计
4.5 压控振荡器的版图设计
4.6 版图的联合仿真结果与分析
4.7 本章小结
第五章 双频段注入锁定分频器的设计
5.1 设计指标
5.2 注入锁定分频器拓扑结构的分析
5.2.1 分频比电路的分析
5.2.2 分频带宽的分析
5.3 新型注入锁定分频器原理图的设计
5.4 注入锁定分频器的版图设计
5.5 版图的联合仿真结果与分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
硕士论文
[1]宽带低相位噪声压控振荡器的研究与设计[D]. 陈成.华南理工大学 2019
[2]CMOS毫米波压控振荡器研究与设计[D]. 谭文.电子科技大学 2019
[3]应用于超宽带毫米波频率源的40GHz分频器研究与设计[D]. 阎述昱.东南大学 2018
[4]基于SOI CMOS工艺的2.4GHz低相噪压控振荡器设计[D]. 白娇.东南大学 2018
[5]2.4GHz CMOS低功耗压控振荡器设计[D]. 程福海.东南大学 2017
[6]低功耗、宽锁定范围、大分频比注入锁定分频器的研究[D]. 高婉航.天津大学 2016
[7]基于CMOS工艺10GHz压控振荡器的研究设计与实现[D]. 于杰.西北大学 2015
[8]高性能注入锁定分频器关键技术研究[D]. 张建.天津大学 2014
[9]宽调谐低噪声低功耗LC压控振荡器的设计[D]. 赵斌.湖南大学 2009
[10]高速分频器研究[D]. 马雪坡.天津大学 2009
本文编号：3160182
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本论文的研究内容和结构安排
第二章 压控振荡器的基本理论
2.1 振荡器的工作原理
2.1.1 双端口反馈系统理论
2.1.2 单端口能量补偿理论
2.2 压控振荡器的主要指标
2.3 片上电感与可变电容
2.3.1 片上电感
2.3.2 可变电容
2.4 压控振荡器的相位噪声
2.4.1 相位噪声的表示方法
2.4.2 振荡器相位噪声的来源
2.4.2.1 热噪声
2.4.2.2 闪烁噪声
2.4.3 振荡器相位噪声的模型
2.4.3.1 线性时不变模型
2.4.3.2 线性时变模型
2.5 本章小结
第三章 分频器的基本结构
3.1 数字分频器
3.2 模拟分频器
3.2.1 注入锁定分频器
3.2.2 再生式分频器
3.3 本章小结
第四章 双频段压控振荡器的设计
4.1 设计指标
4.2 双频段压控振荡器电路的分析
4.2.1 多个压控振荡器的组合
4.2.2 双谐振耦合压控振荡器电路
4.3 压控振荡器宽调谐带宽的分析
4.3.1 开关电容阵列
4.3.2 开关电感阵列
4.3.3 开关耦合电感
4.4 压控振荡器原理图的设计
4.4.1 压控振荡器基本拓扑结构的选择
4.4.2 双频段压控振荡器的原理图设计
4.4.3 双频段的实现
4.4.4 开关电容结构的设计
4.4.5 电感的变压器结构设计
4.4.6 压控振荡器的变容管设计
4.5 压控振荡器的版图设计
4.6 版图的联合仿真结果与分析
4.7 本章小结
第五章 双频段注入锁定分频器的设计
5.1 设计指标
5.2 注入锁定分频器拓扑结构的分析
5.2.1 分频比电路的分析
5.2.2 分频带宽的分析
5.3 新型注入锁定分频器原理图的设计
5.4 注入锁定分频器的版图设计
5.5 版图的联合仿真结果与分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
硕士论文
[1]宽带低相位噪声压控振荡器的研究与设计[D]. 陈成.华南理工大学 2019
[2]CMOS毫米波压控振荡器研究与设计[D]. 谭文.电子科技大学 2019
[3]应用于超宽带毫米波频率源的40GHz分频器研究与设计[D]. 阎述昱.东南大学 2018
[4]基于SOI CMOS工艺的2.4GHz低相噪压控振荡器设计[D]. 白娇.东南大学 2018
[5]2.4GHz CMOS低功耗压控振荡器设计[D]. 程福海.东南大学 2017
[6]低功耗、宽锁定范围、大分频比注入锁定分频器的研究[D]. 高婉航.天津大学 2016
[7]基于CMOS工艺10GHz压控振荡器的研究设计与实现[D]. 于杰.西北大学 2015
[8]高性能注入锁定分频器关键技术研究[D]. 张建.天津大学 2014
[9]宽调谐低噪声低功耗LC压控振荡器的设计[D]. 赵斌.湖南大学 2009
[10]高速分频器研究[D]. 马雪坡.天津大学 2009
本文编号：3160182
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3160182.html
