CMOS毫米波锁相环及高精度正交信号发生器的研究设计
发布时间：2021-11-18 03:06
随着通信需求的日益提高,基于毫米波的短距离无线通信和基于光纤的互联网通信技术因其巨大的带宽和超高的数据传输率而成为国内外的研究热点。同时,CMOS工艺技术不断发展,这使得采用CMOS实现毫米波和光通信的集成电路成为可能。一方面对于毫米波通信而言,如何提供一个宽调谐范围、低相位噪声的本振信号具有十分重要的意义；而另一方面,光通信中超高速的时间交织ADC对多相采样时钟也提出了更高的要求。因此,本文的主要研究内容是应用于毫米波通信的60GHz锁相环,以及应用于超高速ADC中的精确多相位时钟生成电路。本文首先介绍了锁相环的基本原理和设计方法,总结了基于环路稳定性的最大相位裕度方法的环路参数设计步骤。接着,详细介绍了毫米波锁相环和正交时钟生成电路的设计方法,其中主要包括：（1）提出一种基于可变电感的宽调谐范围毫米波振荡器。通过控制可变电感副线圈的导通与断开,改变副线圈的负载,从而改变主线圈的感值,进而改变谐振频率。同时,振荡器的输出经过变压器耦合输出到下一级,这样不仅可以减小后级负载寄生对振荡器谐振频率的影响,也可以提高注入锁定分频器的注入效率,从而增加毫米波分频器的锁定范围。最终本文实现了一个...
【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１毫米波通信在无线个域网中的应用??对于毫米波通信的集成电路而言，无线收发机是最前端的模块，主要包括接??
?Ｐ＂Ｐ??Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｃａｍｅｒａ??图１－１毫米波通信在无线个域网中的应用??对于毫米波通信的集成电路而言，无线收发机是最前端的模块，主要包括接??收机、发射机和频率综合器。在接收机中，信号经空气传播被天线检测到，经过??化噪声放大器的放大后与本振信号进行下混频，成为模抵基带信号；在发射机中，??经过处理的基带信号与本振信号进行上变频，再通过功率放大器放大后经由天线??发送出去，这就完成了信号的收发。在这整个过程中，所有的本振信号都是由频??率综合器产生的，本振信号的质量将会直接影响到通信的质量（误码率）。因此，??频率综合器的研巧设计对于毫米波通信中无线接收机的设计实现来说至关重要。??而作为频率综合器的主要部分和核屯、模块，锁相环作ｈａｓｅ－Ｌｏｃｋｅｄ?Ｌｏｏｐ，ＰＬＬ）是整??个频率综合器设计的关键。??ＬＮＡ?Ｍｉｘｅｒ???ＡＤＣ????ｉ＞?频率综合器??Ｑ?盎巧????调制器?乂?Ｉ—??ＰＡ?Ｍｉｘｅｒ?ＤＡＣ??图１－２典型通信系统中的收发机??除了无线通信领域
?斯Ｃ?＂？－１００Ｇ??图１－３?（ａ）?１０Ｇ、４０Ｇ和１００Ｇ通信系统的发展趋势?（ｂ）光传输设备中关键组成部分实物??图１－３炸）所示的是光传输系统中的关键设备，主要包括通信机架设备。机架??设备由光通信板卡组成的，光通信板卡上面集成了各种光器件、电器件。对于下??一代超高速光传输系统而言，光器件的研发与生产相对成熟，已经能够在１００Ｇ??传输系统中运用：而电器件中的核屯、芯片则主要包括的超高速模数转换器ＡＤＣ、??超高速数模转换器ＤＡＣ及相应的数字信号处理Ｄ沈芯片等。??作为光通信应用中的核也芯片，超高速ＡＤＣ成为国内外研巧的热点。而多??通道ＡＤＣ并行的时间交织结构成为突破单一结构ＡＤＣ速度瓶颈的一个必然方??向。然而通道之间的各种失调失配，Ｗ及多相采样时钟的采样时刻偏差和相位失??配，严重制约着时间交织ＡＤＣ的采样精度。因此，如何设计一个高频的高精度??正交时钟是研巧超高速时间交织ＡＤＣ必须要解决的一个难题。而基于正交锁相??环的时钟产生电路是解决该难题的一种重要方法。??１．２基于ＣＭＯＳ的毫米波锁相环与正交锁相环的研究现状??１．２．１?ＣＭＯＳ毫米波锁相环的研巧现状??到目前为止，绝大多数毫米波电路采用ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＧｅ等特殊半导体工??３??
【参考文献】：
博士论文
[1]多通道时间交织模数转换器的校正与集成电路实现方法研究[D]. 叶凡.复旦大学 2010
硕士论文
[1]应用于无线通信多模接收机的频率综合器的研究与设计[D]. 黄德平.复旦大学 2010
本文编号：3502077
【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１毫米波通信在无线个域网中的应用??对于毫米波通信的集成电路而言，无线收发机是最前端的模块，主要包括接??
?Ｐ＂Ｐ??Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｃａｍｅｒａ??图１－１毫米波通信在无线个域网中的应用??对于毫米波通信的集成电路而言，无线收发机是最前端的模块，主要包括接??收机、发射机和频率综合器。在接收机中，信号经空气传播被天线检测到，经过??化噪声放大器的放大后与本振信号进行下混频，成为模抵基带信号；在发射机中，??经过处理的基带信号与本振信号进行上变频，再通过功率放大器放大后经由天线??发送出去，这就完成了信号的收发。在这整个过程中，所有的本振信号都是由频??率综合器产生的，本振信号的质量将会直接影响到通信的质量（误码率）。因此，??频率综合器的研巧设计对于毫米波通信中无线接收机的设计实现来说至关重要。??而作为频率综合器的主要部分和核屯、模块，锁相环作ｈａｓｅ－Ｌｏｃｋｅｄ?Ｌｏｏｐ，ＰＬＬ）是整??个频率综合器设计的关键。??ＬＮＡ?Ｍｉｘｅｒ???ＡＤＣ????ｉ＞?频率综合器??Ｑ?盎巧????调制器?乂?Ｉ—??ＰＡ?Ｍｉｘｅｒ?ＤＡＣ??图１－２典型通信系统中的收发机??除了无线通信领域
?斯Ｃ?＂？－１００Ｇ??图１－３?（ａ）?１０Ｇ、４０Ｇ和１００Ｇ通信系统的发展趋势?（ｂ）光传输设备中关键组成部分实物??图１－３炸）所示的是光传输系统中的关键设备，主要包括通信机架设备。机架??设备由光通信板卡组成的，光通信板卡上面集成了各种光器件、电器件。对于下??一代超高速光传输系统而言，光器件的研发与生产相对成熟，已经能够在１００Ｇ??传输系统中运用：而电器件中的核屯、芯片则主要包括的超高速模数转换器ＡＤＣ、??超高速数模转换器ＤＡＣ及相应的数字信号处理Ｄ沈芯片等。??作为光通信应用中的核也芯片，超高速ＡＤＣ成为国内外研巧的热点。而多??通道ＡＤＣ并行的时间交织结构成为突破单一结构ＡＤＣ速度瓶颈的一个必然方??向。然而通道之间的各种失调失配，Ｗ及多相采样时钟的采样时刻偏差和相位失??配，严重制约着时间交织ＡＤＣ的采样精度。因此，如何设计一个高频的高精度??正交时钟是研巧超高速时间交织ＡＤＣ必须要解决的一个难题。而基于正交锁相??环的时钟产生电路是解决该难题的一种重要方法。??１．２基于ＣＭＯＳ的毫米波锁相环与正交锁相环的研究现状??１．２．１?ＣＭＯＳ毫米波锁相环的研巧现状??到目前为止，绝大多数毫米波电路采用ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＳｉＧｅ等特殊半导体工??３??
【参考文献】：
博士论文
[1]多通道时间交织模数转换器的校正与集成电路实现方法研究[D]. 叶凡.复旦大学 2010
硕士论文
[1]应用于无线通信多模接收机的频率综合器的研究与设计[D]. 黄德平.复旦大学 2010
本文编号：3502077
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3502077.html
