基于CMOS工艺的毫米波宽带混频器设计

发布时间：2021-07-25 00:04

　　在无线通信接收机链路中,下混频器是把射频信号转换到基带信号的关键部分。在集成电路工艺领域,CMOS工艺占据主导地位。但受其性能限制,基于该工艺在毫米波频段实现宽带混频具有很大挑战。为了缓解毫米波混频电路本振源设计压力可采用倍频级联混频的方式。此外,为了适应通信系统对多模多通道、高度集成和低功耗等性能的需求,对宽带、低功耗器件的研究和设计具有重要意义。因此,本文基于CMOS工艺,采用二倍频获得本振信号的方案设计了一款毫米波宽带混频电路。首先,本文介绍了电路设计中常用的无源器件,并对“零”电容的选取、片上电感的结构进行了简要分析。其中,重点针对三种片上无源巴伦的结构和性能进行了对比和总结,给出了毫米波集成电路中带补偿线巴伦的使用建议。此外,针对毫米波宽带混频电路的挑战进行了简要分析,并确定了采用倍频方式获得本振信号的毫米波宽带混频电路方案。根据设计方案,本文基于65nm CMOS工艺设计完成了两款二倍频电路的设计。采用能够强化二倍频输出、同时有效抑制基波的单平衡式结构设计了一款毫米波宽带二倍频电路。该电路利用具有宽带特性巴伦和带栅格地结构的低Q微带线进行阻抗匹配,获得了宽带匹配效果。仿真和... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

0~76GHz平衡分布式二倍频器原理图及版图

（a）带补偿线结构巴伦版图 40 60 80 100 120170175180185190位差/度频率/GHz（c）带补偿线结构巴伦相位平衡度 图2.28 巴2.6 毫米波宽带混频电路方案的考虑2.6.1 毫米波宽带混频电路的挑战在集成电路工艺领域，CMOS 工艺凭借其占据主导地位。但相比较于化合物工艺而言，

设计难度较大。结构简单的次谐波混频电路，工作频带又不尽人意。此外，受到次谐波的转换效率影响，次谐波混频电路的混频增益也通常比较低。图2.30 次谐波吉尔伯特混频电路原理图为了应对次谐波转换效率低导致的混频电路混频增益问题，已经有文章尝试了采用倍频电路级联混频器本振的方式获得毫米波下混频的效果[51]。该电路最终最终工作频段虽然较窄，

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3301700