低噪声LTE发射机中带有注入锁定分频器的直接正交调制器的研究及设计

论文摘要

LTE（Long Term Evolution）项目是3G的演进,它改进并增强了3G的空中接入技术,在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率,并改善了小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟。直接上变频发射机适用于多种调制技术,例如GSM、WCDMA、LTE。它结构简单,适合宽带应用。其中正交调制器为其中的核心部分,包括本振信号产生器,混频器,驱动放大器等。注入锁定分频器（ILFD）可以作为正交信号产生器,它的突出特点在于比较低的功耗。本文提出了一种应用于LTE系统发射机中直接正交调制器的设计,主要包括无源混频器,由ILFD构成的25%占空比本振信号产生器和驱动放大器。整个系统工作于2500MHz,采用1.2V和2.5V电源电压。所有器件在TSMC 65nm 1p6m CMOS工艺下仿真,仿真结果显示调制器的输出功率2.5dBm,输出1dB压缩点为7dBm,在40MHz偏移处总输出噪声为-163dBc/Hz,在5HMz偏移处相邻信道功率抑制比（Adjacent Channel Power Ratio, ACPR）为-46dBc,在10HMz偏移处相邻信道功率抑制比为-60dBc,系统总功耗为51mW。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 图录
• 表录
• 第一章 引言
• 1.1 LTE 简介
• 1.2 CMOS 工艺介绍
• 1.3 论文的研究内容及主要结构
• 第二章 发射机系统结构
• 2.1 常用的发射机结构
• 2.1.1 超外差式发射机
• 2.1.2 直接上变频发射机
• 2.1.3 极化调制发射机
• 2.2 本课题方案的选择
• 2.3 小结
• 第三章 混频器介绍
• 3.1 混频器原理
• 3.1.1 混频器的基本概念和原理
• 3.1.2 非线性系统的混频作用
• 3.1.3 开关电路作为混频器
• 3.2 混频器的主要性能指标
• 3.2.1 转换增益
• 3.2.2 噪声系数
• 3.2.3 线性度
• 3.2.4 隔离度
• 3.2.5 其他性能参数
• 3.3 混频器的分类
• 3.3.1 无源混频器
• 3.3.2 有源混频器
• 3.4 小结
• 第四章 调制器的研究、设计及优化
• 4.1 25%占空比无源混频器的分析
• 4.2 正交本振信号的产生和研究
• 4.2.1 RC-CR 网络
• 4.2.2 频率除法器
• 4.2.3 注入锁定分频器
• 4.2.4 25%正交本振信号的产生
• 4.3 调制器与本振产生器的电路设计
• 4.3.1 无源电压调制器
• 4.3.2 25%占空比本振信号产生器的实现
• 4.4 小结
• 第五章 仿真结果、版图及分析
• 5.1 仿真条件
• 5.2 仿真结果
• 5.2.1 调制器的仿真结果
• 5.2.2 ILFD 与25%正交本振信号的产生器的仿真结果
• 5.3 版图及后仿结果
• 5.4 小结
• 第六章 总结及展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文