cmos射頻集成電路分析與設(shè)計(jì)

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1、1緒論1.1發(fā)展歷史1.2現(xiàn)代通信系統(tǒng)概述1.2.1通信系統(tǒng)的組成圖1-1通信系統(tǒng)的功能方框圖1.2.2數(shù)字通信系統(tǒng)圖1-2數(shù)字通信系統(tǒng)的組成1.2.3通信信道及其特性1.2.4通信信道的數(shù)學(xué)模型圖1-3加性噪聲信道320圖1-4帶加性噪聲的線性濾波信道圖1-5帶加性噪聲的線性時(shí)變?yōu)V波器1.3射頻電路在系統(tǒng)中的作用與地位圖1-6射頻通信系統(tǒng)示意圖圖1-7射頻前端方框圖3201.4射頻電路與微波電路和低頻電路的關(guān)系1.4.1頻段劃分1.4.2電路的寄生效應(yīng)1.4.3電路的設(shè)計(jì)考慮1.5應(yīng)用1.5.

2、1無(wú)線局域網(wǎng)320圖1-8PrismDuette雙頻帶收發(fā)機(jī)芯片組的總體結(jié)構(gòu)圖141.5.2GSM1.5.3WCDMA1.6總結(jié)參考文獻(xiàn)2線性射頻電路的基本特性和分析方法2.1傳輸線320圖2-1射頻電路中常用的均勻傳輸線2.1.1傳輸線波動(dòng)方程圖2-2一小段傳輸線的等效電路3202.1.2終端接負(fù)載的無(wú)損傳輸線圖2-3以負(fù)載處為原點(diǎn)的坐標(biāo)體系3202.1.3終端接特定負(fù)載的無(wú)損傳輸線的工作狀態(tài)320圖2-4短路傳輸線上電壓、電流和輸入阻抗的分布圖320圖2-5開路傳輸線上電壓、電流和輸入阻抗的

3、分布圖2.1.4阻抗的周期性和倒置性2.1.5微帶線設(shè)計(jì)圖2-6微帶線的幾何結(jié)構(gòu)320圖2-7微帶線的特性阻抗320圖2-8微帶線的有效介電常數(shù)2.2Smith圓圖2.2.1阻抗圓圖320圖2-9阻抗圓圖上的歸一化阻抗3202.2.2Smith圓圖上的反射系數(shù)和駐波系數(shù)圖2-10阻抗圓圖2.2.3導(dǎo)納圓圖320圖2-11導(dǎo)納圓圖上的歸一化導(dǎo)納2.2.4Smith圓圖應(yīng)用舉例圖2-12例2.2的電路圖320圖2-13利用Smith圓圖求解例2.22.3雙端口網(wǎng)絡(luò)2.3.1網(wǎng)絡(luò)參量圖2-14雙端口網(wǎng)

4、絡(luò)的電壓和電流方向320圖2-15雙端口網(wǎng)絡(luò)的入射波和反射波圖2-16S參數(shù)的測(cè)量3203203203202.3.2網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)圖2-17雙端口網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)圖2-18雙端口網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)圖2-19雙端口網(wǎng)絡(luò)的串并聯(lián)320圖2-20雙端口網(wǎng)絡(luò)的并串聯(lián)圖2-21雙端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)3202.3.3信號(hào)流圖分析法圖2-22信號(hào)流圖分析法的簡(jiǎn)化規(guī)則圖2-23含電源和負(fù)載的雙端口網(wǎng)絡(luò)320圖2-24用信號(hào)流圖分析法分析雙端口網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化過(guò)程2.4射頻電路中的無(wú)源分立集總參數(shù)元件320圖2-25鋁金屬線歸一化電流密度的橫

5、截面分布示意圖圖2-26鋁金屬線橫截面上的歸一化電流密度分布隨頻率的變化(a=1mm)320圖2-27金屬銅和鋁的趨膚深度隨工作頻率的變化圖2-28薄膜片上電阻圖2-29炭質(zhì)電阻圖2-30高頻電阻模型320圖2-31炭質(zhì)電阻的阻抗與頻率的關(guān)系圖2-32表面貼封電容的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2-33高頻電容模型320圖2-34實(shí)際電容的阻抗與頻率的關(guān)系圖2-35高頻電感圖2-36高頻電感模型320圖2-37實(shí)際電感的阻抗與頻率的關(guān)系2.5總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題圖2-38習(xí)題4圖圖2-39習(xí)題7圖圖2-40習(xí)題8圖3

6、203無(wú)源RLC網(wǎng)絡(luò)和阻抗匹配3.1無(wú)源RLC網(wǎng)絡(luò)3.1.1串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-1串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-2串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性320320圖3-3串聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)中電感儲(chǔ)存的磁能、電容儲(chǔ)存的電能以及回路儲(chǔ)存的總能量隨時(shí)間的變化情況圖3-4品質(zhì)因子Q取不同值時(shí)回路阻抗的幅頻特性和相頻特性3203.1.2并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-5并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3-6并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)的阻抗特性320圖3-7品質(zhì)因子QP取不同值時(shí)并聯(lián)諧振回路阻抗的幅頻特性和相頻特性3203.2串并聯(lián)阻抗等效互換圖3-8串并聯(lián)RLC網(wǎng)絡(luò)圖3

7、-9電阻R和電抗X的串聯(lián)形式和并聯(lián)形式3203.3回路抽頭時(shí)的阻抗變換圖3-10電感抽頭和電容抽頭的RLC諧振回路3203.4阻抗匹配圖3-11借以說(shuō)明阻抗匹配概念的簡(jiǎn)單電路圖3.4.1L匹配圖3-12L匹配的電路結(jié)構(gòu)320圖3-13并/串聯(lián)電感和電容的阻抗變化軌跡圖3-14利用Smith圓圖來(lái)求解L匹配問(wèn)題圖3-15L匹配網(wǎng)絡(luò)320圖3-16Smith圓圖上的恒Qn圓3.4.2T匹配和Pi匹配圖3-17T匹配網(wǎng)絡(luò)320圖3-18利用Smith圓圖來(lái)設(shè)計(jì)T匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-19Pi匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-20

8、利用Smith圓圖來(lái)設(shè)計(jì)Pi匹配網(wǎng)絡(luò)3203.4.3微帶線匹配圖3-21微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-22利用Smith圓圖來(lái)設(shè)計(jì)微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-23歸一化阻抗zin=rin+jxin與電容所在位置之間的關(guān)系320圖3-24更復(fù)雜的微帶線匹配網(wǎng)絡(luò)圖3-25全部由微帶線組成的匹配網(wǎng)絡(luò)3.5總結(jié)參考文獻(xiàn)習(xí)題圖3-26習(xí)題3圖3204射頻集成電路中的基本問(wèn)題4.1射頻電路的性能度量4.1.1功率增益和電壓增益4.1.2靈敏度和噪聲系數(shù)圖4-1電阻的噪聲模型3204.1.3線性度和動(dòng)態(tài)范圍320圖4-2非線性