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适用于WLAN 802.11b接收器的混频器设计

论文摘要

近年来,无线通讯系统的蓬勃发展带来了低成本、低功耗CMOS无线接收器研究和设计的春天。伴随着工艺的不断进步,CMOS工艺本征频率(f?)越来越高,射频接收器中的大部分电路单元都可以采用射频CMOS工艺来实现,而无源器件（片上电感和电容）的片上实现使得射频接收器单片集成成为可能。正是在这样的背景下,本论文对单片集成射频接收器的关键模块—下混频器进行了研究和设计工作。首先,本论文简要介绍了射频接收器系统常见的体系结构,并给出了适用于WLAN802.11b通讯标准的接收器架构。在此基础上,介绍了衡量系统性能和混频器性能的重要指标的含义。其次,本文介绍了混频器的工作原理及常见的电路结构,从理论上分析了电路中各部分影响混频器性能的诸多条件和参数（线性度、转换增益、噪声等）,并通过图表较为直观地反映了性能指标和设计参数的关系。随后,基于上述理论分析,给出了一个高性能的可适用于WLAN 802.11b接收器的下变频混频器设计,其难点在于输入级跨导最大程度线性化和尾电流直流偏置的设计。混频器采用双平衡Gilbert单元结构,设计使用SMIC 0.35um CMOS工艺参数,用Cadence SpectreRF进行仿真,结果达到3.56dBm的IIP3,25.7dB的单边带噪声因子,2.3dB的增益,性能基本达到设计要求。最后针对仿真结果进行了总结和分析,指出了目前设计中的不足之处,为进一步改进提供了方向。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 WLAN 802.11b标准的发展与现状
  • 1.2.1 发展历史
  • 1.2.2 技术简述
  • 1.2.3 WLAN 802.11b的特点
  • 1.3 混频器研究与应用现状
  • 1.4 论文结构
  • 第2章 射频接收器体系结构
  • 2.1 射频接收器架构
  • 2.1.1 超外差架构
  • 2.1.2 零差接收器
  • 2.1.3 数字中频接收器
  • 2.2 下混频器性能指标
  • 2.3 小结
  • 第3章 CMOS混频器性能分析
  • 3.1 混频器工作原理
  • 3.2 Gilbert混频器性能分析
  • 3.2.1 线性度分析
  • 3.2.2 转换增益分析
  • 3.2.3 噪声分析
  • 3.3 小结
  • 第4章 高性能下混频器设计
  • 4.1 射频CMOS工艺介绍
  • 4.1.1 射频CMOS管模型
  • 4.1.2 片上电感模型
  • 4.2 混频器设计
  • 4.2.1 电路结构
  • 4.2.2 电路仿真
  • 4.2.3 混频器仿真结果
  • 4.3 射频电路中的寄生参数
  • 4.4 小结
  • 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/a5c6c8cc9a8b9da60b44a252.html