多倍频程超宽带接收机芯片关键技术研究
发布时间：2020-12-20 16:13
针对宽带和多模无线通信系统、高速率数据传输、测试仪器仪表和光通信等对宽带接收机射频前端的应用需求,对包括宽带低噪声放大器和宽带混频器在内的接收机中的核心电路的设计和片上实现方法进行了研究。论文的主要内容包括:（1）为了达到宽带低噪声放大器在片上集成偏置电路的目的,提出了适用于从接近直流的低频开始到几十GHz高频的超宽带电路的偏置电路的解决方案。提出的偏置电路充分利用pHEMT晶体管的直流特性,在超宽带范围内对信号表现出良好的扼流特性。文中对提出的偏置电路的原理进行了深入的分析和说明。（2）在对实现宽带低噪声放大器的方法进行总结和凝练的基础上,提出并设计实现了多款超宽带低噪声放大器电路:a.设计实现了一款0.1到20 GHz的超宽带低噪声放大器。在该设计中通过同时引入两个峰化电感来增强和改善带内的增益平坦度和噪声系数;同时,通过优化共栅极晶体管的栅极与地之间的电容来进一步提升放大器的高频增益;最后,采用LC-ladder匹配网络来实现宽带范围内的噪声和增益匹配。b.设计实现了一款0.1到23 GHz的超宽带低噪声放大器。该低噪声放大器充分利用反馈回路的频率依赖特性,基于理论分析对反馈回路...
【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】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无线通信系统射频前端原理框图
第一章绪论3监测设备和太空监测系统需要对宽频范围内的信号进行实时监控。因此，覆盖各频段的接收机需要同时工作。由于每个接收机中都包含了低噪声放大器等有源电路，多个接收机同时工作时的功耗问题不可忽视，伴随功耗的散热问题也需要考虑。(a)(b)图1-2传统解决方案。(a)简化的多功能设备接收机前端电路示意图；(b)宽带接收机前端电路示意图（其中相邻频段的接收机覆盖的频率是无缝对接或者重合的）图1-3多功能设备和宽带接收机的一种解决方案一种解决多功能集成设备接收机和传统的宽带接收机面临的通用模块数量多而导致的设备体积和功耗大等问题的方案如图1-3所示。即将接收机中的通用模块都用一个宽带的电路去覆盖，这样就可以避免通用模块的重复使用，也避免传统的宽带接收机中，多个通用模块（如低噪声放大器和混频器等）需要同时工作而带来的功耗问题。(a)
第一章绪论3监测设备和太空监测系统需要对宽频范围内的信号进行实时监控。因此，覆盖各频段的接收机需要同时工作。由于每个接收机中都包含了低噪声放大器等有源电路，多个接收机同时工作时的功耗问题不可忽视，伴随功耗的散热问题也需要考虑。(a)(b)图1-2传统解决方案。(a)简化的多功能设备接收机前端电路示意图；(b)宽带接收机前端电路示意图（其中相邻频段的接收机覆盖的频率是无缝对接或者重合的）图1-3多功能设备和宽带接收机的一种解决方案一种解决多功能集成设备接收机和传统的宽带接收机面临的通用模块数量多而导致的设备体积和功耗大等问题的方案如图1-3所示。即将接收机中的通用模块都用一个宽带的电路去覆盖，这样就可以避免通用模块的重复使用，也避免传统的宽带接收机中，多个通用模块（如低噪声放大器和混频器等）需要同时工作而带来的功耗问题。(a)
【参考文献】：
期刊论文
[1]0.5-18GHz超宽带低噪声放大器单片电路研制[J]. 朱熔琦,徐锐敏. 微波学报. 2016(S1)
[2]32-38GHz谐波镜像抑制混频器MMIC的设计[J]. 马凯文,杨漫菲,王磊,延波. 微波学报. 2016(S1)
[3]宽带微波单片正交混频器的设计[J]. 罗光,徐锐敏. 微波学报. 2016(S1)
[4]一种高性能宽带直接变频射频前端设计[J]. 苏浩,郭东君,张楠,石春琦,张润曦. 微电子学. 2014(05)
[5]4～20GHz超宽带低噪声放大器单片电路[J]. 许春良,王绍东,柳现发,高学邦. 半导体技术. 2013(01)
[6]2～20GHz分布式单片放大器设计[J]. 陈兴,朱思成,高学邦. 半导体技术. 2012(08)
[7]6.2～9.4GHz DC-OFDM超宽带接收机射频前端设计[J]. 兰飞,李宁,李巍,任俊彦. 复旦学报(自然科学版). 2011(04)
[8]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)
[9]浅析认知无线电在军事通信中的应用[J]. 赵陆文,周志杰,缪志敏,惠毅. 无线通信技术. 2007(04)
[10]基于硅工艺的12GHz单片接收RF Front-End设计[J]. 马建国,韩磊,谢李萍,汪金铭. 电子科技大学学报. 2006(S1)
博士论文
[1]无生产线模式微波单片集成电路设计与实验研究[D]. 李芹.东南大学 2005
硕士论文
[1]Ka波段谐波镜像抑制混频器MMIC设计[D]. 胡澹.电子科技大学 2011
[2]X波段单片集成宽带正交混频器芯片设计[D]. 刘赛尔.浙江大学 2011
本文编号：2928162
【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】：175 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无线通信系统射频前端原理框图
第一章绪论3监测设备和太空监测系统需要对宽频范围内的信号进行实时监控。因此，覆盖各频段的接收机需要同时工作。由于每个接收机中都包含了低噪声放大器等有源电路，多个接收机同时工作时的功耗问题不可忽视，伴随功耗的散热问题也需要考虑。(a)(b)图1-2传统解决方案。(a)简化的多功能设备接收机前端电路示意图；(b)宽带接收机前端电路示意图（其中相邻频段的接收机覆盖的频率是无缝对接或者重合的）图1-3多功能设备和宽带接收机的一种解决方案一种解决多功能集成设备接收机和传统的宽带接收机面临的通用模块数量多而导致的设备体积和功耗大等问题的方案如图1-3所示。即将接收机中的通用模块都用一个宽带的电路去覆盖，这样就可以避免通用模块的重复使用，也避免传统的宽带接收机中，多个通用模块（如低噪声放大器和混频器等）需要同时工作而带来的功耗问题。(a)
第一章绪论3监测设备和太空监测系统需要对宽频范围内的信号进行实时监控。因此，覆盖各频段的接收机需要同时工作。由于每个接收机中都包含了低噪声放大器等有源电路，多个接收机同时工作时的功耗问题不可忽视，伴随功耗的散热问题也需要考虑。(a)(b)图1-2传统解决方案。(a)简化的多功能设备接收机前端电路示意图；(b)宽带接收机前端电路示意图（其中相邻频段的接收机覆盖的频率是无缝对接或者重合的）图1-3多功能设备和宽带接收机的一种解决方案一种解决多功能集成设备接收机和传统的宽带接收机面临的通用模块数量多而导致的设备体积和功耗大等问题的方案如图1-3所示。即将接收机中的通用模块都用一个宽带的电路去覆盖，这样就可以避免通用模块的重复使用，也避免传统的宽带接收机中，多个通用模块（如低噪声放大器和混频器等）需要同时工作而带来的功耗问题。(a)
【参考文献】：
期刊论文
[1]0.5-18GHz超宽带低噪声放大器单片电路研制[J]. 朱熔琦,徐锐敏. 微波学报. 2016(S1)
[2]32-38GHz谐波镜像抑制混频器MMIC的设计[J]. 马凯文,杨漫菲,王磊,延波. 微波学报. 2016(S1)
[3]宽带微波单片正交混频器的设计[J]. 罗光,徐锐敏. 微波学报. 2016(S1)
[4]一种高性能宽带直接变频射频前端设计[J]. 苏浩,郭东君,张楠,石春琦,张润曦. 微电子学. 2014(05)
[5]4～20GHz超宽带低噪声放大器单片电路[J]. 许春良,王绍东,柳现发,高学邦. 半导体技术. 2013(01)
[6]2～20GHz分布式单片放大器设计[J]. 陈兴,朱思成,高学邦. 半导体技术. 2012(08)
[7]6.2～9.4GHz DC-OFDM超宽带接收机射频前端设计[J]. 兰飞,李宁,李巍,任俊彦. 复旦学报(自然科学版). 2011(04)
[8]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)
[9]浅析认知无线电在军事通信中的应用[J]. 赵陆文,周志杰,缪志敏,惠毅. 无线通信技术. 2007(04)
[10]基于硅工艺的12GHz单片接收RF Front-End设计[J]. 马建国,韩磊,谢李萍,汪金铭. 电子科技大学学报. 2006(S1)
博士论文
[1]无生产线模式微波单片集成电路设计与实验研究[D]. 李芹.东南大学 2005
硕士论文
[1]Ka波段谐波镜像抑制混频器MMIC设计[D]. 胡澹.电子科技大学 2011
[2]X波段单片集成宽带正交混频器芯片设计[D]. 刘赛尔.浙江大学 2011
本文编号：2928162
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