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《超寬帶低功耗射頻接收機(jī)前端電路的研究與設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士學(xué)位論文學(xué)校代號分類號10532TN4學(xué)密號B091000030級普通博士學(xué)位論文超寬帶低功耗射頻接收機(jī)前端電路的研究與設(shè)計學(xué)位申請人姓名培養(yǎng)單位導(dǎo)師姓名及職稱學(xué)科專業(yè)孫晶茹信息科學(xué)與工程學(xué)院王春華教授計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)CMOS射頻集成電路設(shè)計2014年6月17日研究方向論文提交日期
學(xué)校代號:10532學(xué)密號:B091000030級:普通湖南大學(xué)博士學(xué)位論文超寬帶低功耗射頻接收機(jī)前端電路的研究與設(shè)計學(xué)位申請人姓名:導(dǎo)師姓名及職稱:孫晶茹王春華教授培養(yǎng)單位:信息科學(xué)與工程學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)2014年6月17日2014年9月24日駱嘉
2、偉教授專業(yè)名稱:論文提交日期:論文答辯日期:答辯委員會主席:
超寬帶低功耗射頻接收機(jī)的研究與設(shè)計ResearchandDesignofUltra-WidebandLow-PowerRFReceiverFront-EndCircuitbySunJingruM.S.(NortheasternUniversity)2004AdissertationsubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofDoctorofEngineeringinComputerScienceand
3、TechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorWangChunhuaOctober,2014
博士學(xué)位論文湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作
4、者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密□,在2、不保密5。年解密后適用本授權(quán)書。(請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√”)作者簽名:導(dǎo)師簽名:日期:日期:年月日年月日I
超寬帶低功耗射頻接收機(jī)前端電路的研究與設(shè)計摘要超寬帶技術(shù)具有更快的傳輸速率、更高的頻譜利用率、更低的成本,可廣泛應(yīng)用于無線局域網(wǎng)、無線個域網(wǎng)、無線傳
5、感網(wǎng)、雷達(dá)和定位等領(lǐng)域,已經(jīng)成為了短距離無線通信的一大亮點。超寬帶技術(shù)的快速發(fā)展,對超寬帶通信系統(tǒng)的接收機(jī)性能提出了更高的要求,目前各種移動終端設(shè)備層出不窮,功能越來越豐富完善,隨之帶來了功耗問題。在電池技術(shù)尚未取得重大突破的前提下,如何降低接收機(jī)的功耗,延長其使用時間,已經(jīng)成為超寬帶接收機(jī)面臨的一個重要問題,對于推動超寬帶無線通信技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本文圍繞著如何降低超寬帶射頻接收機(jī)前端電路功耗,提高射頻接收機(jī)前端電路各項性能指標(biāo)等問題,對射頻接收機(jī)前端電路中低噪聲放大器、混頻器、頻率合成器和振蕩器等關(guān)鍵模塊進(jìn)行了研究與討論。(1)
6、本文提出了一種工作在3~5GHz頻率范圍內(nèi)的低電壓高增益差分電流模式超寬帶低噪聲放大器。采用帶變壓器的共柵輸入方法獲得低噪聲寬帶匹配,采用電流模式電路設(shè)計方法實現(xiàn)輸出為電流信號,避免了電流-電壓轉(zhuǎn)換。電路采用0.18μmCMOS工藝實現(xiàn),仿真結(jié)果表明所設(shè)計的低噪聲放大器電路工作電壓僅為0.8V,增益達(dá)到18.7~19.3dB,最大噪聲僅為2.65dB,IIP3約為2.8dBm。(2)本文提出了一種超低功耗超寬帶低噪聲放大器。電路通過采用電流復(fù)用技術(shù)及襯底偏置技術(shù)兩種超低功耗技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)。仿真結(jié)果表明,低噪聲放大器的轉(zhuǎn)換增益達(dá)到11.4~1
7、2.2dB,雙邊帶噪聲低于4.3dB,輸入輸出反射系數(shù)都低于-10dB,并且LNA供電電壓為0.8V,使功耗下降為1.9mW。(3)本文提出了一種可工作在3~10.6GHz頻率范圍的超寬帶低電壓低功耗混頻器電路。所設(shè)計的混頻器以傳統(tǒng)的吉爾伯特雙平衡混頻器為基礎(chǔ),同時采用襯底偏置技術(shù)和低電壓電流注入技術(shù)來降低混頻器功耗。仿真結(jié)果表明,在0.8V的工作電壓下,單邊帶噪聲為7.1~11.4dB,轉(zhuǎn)換增益為12.1~18.8dB,輸入1dB壓縮點約為-10dBm,輸入三階互調(diào)點約為-1.8dBm,功耗僅為1.9mW。(4)本文提出了一種工作于L波
8、段的無電感正交壓控振蕩器。該振蕩器由單個電流差分跨導(dǎo)放大器(CDTA)構(gòu)成,可工作于1.45GHz,通過改變偏置電壓,頻率可調(diào)諧范圍為145MHz。由于不包含大電感元件,此電路占用的版圖面積僅