论文部分内容阅读
随着无线通信技术的飞速发展，目前最具应用前景的无线通信系统主要有以下两种：第一种是能够兼容2G、3G、无线局域网(WLAN)、蓝牙(Bluetooth)的多标准个人无线通信系统；第二种是由美国联邦通信委员会(FCC)开放的覆盖3.1~10.6GHz频段的超宽带(UWB)系统。随着人们对无线通信终端的要求越来越高，研究与设计超低功耗的射频接收机芯片具有重大意义。本文简要介绍了超低功耗射频接收机的研究背景和意义，分析了超低功耗低噪声放大器与混频器电路的国内外研究现状。在文献阅读与理论分析的基础上，提出了分别应用于多标准个人无线通信系统和超宽带系统的两种超低功耗射频接收机前端电路，主要包含低噪声放大器和混频器部分。本文的主要工作成果如下：(1)提出了一种双谐式超低功耗多标准射频接收机前端电路，它主要工作于935~960MHz与1805~2483MHz两个标准集中的频段。该电路采用双谐振输入结构获得了较好的输入阻抗匹配，并利用电流复用和衬底偏置技术降低功耗。仿真结果表明，在1V的工作电压下，在935~960MHz频段内输入反射系数S11小于-14dB，转换增益为18.0~18.3dB，双边带噪声系数为2.0~2.1dB， IIP3为-8dBm；在1805~2483MHz频段内输入反射系数S11小于-11dB，转换增益为16.1~19.9dB，双边带噪声系数为2.7~4.4dB，IIP3为-4dBm。整个电路功耗仅有1.28mW，说明了它在超低功耗的工作条件下各方面性能较好。(2)提出了一种工作在3.1~10.6GHz的超低功耗超宽带射频接收机前端电路。该电路采用并联电阻负反馈输入结构获得较好的阻抗匹配，利用电流复用与衬底偏置技术降低LNA的功耗，通过变压器传输网络完成信号转换并优化了混频器的设计。仿真结果表明，在0.8V的工作电压下，整个电路在3.1~10.6GHz频段内输入反射系数S11小于-10dB，转换增益为18.3~20.5dB，双边带噪声系数为4.3~6.1dB，IIP3为-4dBm。整个电路的功耗为1.9mW，说明了它在超低功耗的工作条件下各方面性能较好。本文提出的电路均采用TSMC0.18μm CMOS工艺实现，用ADS软件进行模拟仿真。与近年来国内外相关文献对比，本文提出的射频接收机前端电路具有覆盖标准全面、电路结构简单、超低功耗情况下各方面性能较好等特点。