WLAN射频接收机集成电路设计与研究.pdf

鬹■■觥觥瘛鰎一作者简介孙龙杰,山西河津人。年毕业于南开大学电子科学系微电子专业,获学士学位;年获航空航天部骊山微电子研究所获硕士学位。月获西安电子科技大获工学博士学位。导师:杨银堂教授。主要研究方向:模拟集成电路设计,射频集成电路设计。代表性成果及经历:窠薄⒆ɡ⒆ㄖ⒙畚牡刃畔ⅰ参与或完成实际工程、访学经历辏倩窈娇蘸教觳科技进步二等奖,博士在读期间发表学术论文#中半导体学报上发表论文!,甋.,.瓵.,琗,..甦.。
本人签名:豳:丝丝本学位论文属于保密,在一年解密后适用本授权书。创新性声明关于论文使用授权的说明塑:翌曼:秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。,夕日期本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑本人签名:导师签名:日期』堑墨:
︽,通过利用射频琑技术构成局域网络,不仅能够提供传统有线局域网的所有功能,而且可以使用无线信道来接入网络,为通信的移动化,个人化和多媒体应用提供了方便快捷的渠道,并成为宽带接入的有效手段之一。技术可以在空中传输数据、语音和视频信号,使得原先的有线网络所遇到的难题迎刃而解。现今,无线局域网室内数据传输可以达到数十米到几百米范围,而在室外也可以传输几十公里的距离。从的应用价值和前景来看,应用于无线局域网物理层中的射频接收集成电路也具有巨大的应用前景。如何实现低成本、高性能的无线射频接收机终端是一项具有挑战意义的工作。现今的无线通信射频接收机系统要求在保证极高灵敏度的前提下,尽可能提高接收机的线性度,以使系统的输出信号失真最小,误码率,最低。另外,接收机系统还要求尽可能的展宽射频输入、输出动态范围,使接收机的适应性更强,抗干扰能力更出色。以往,通常使用工艺制作射频接收集成电路,主要原因是这种工艺具有工作频率高、噪声低等优点。随着近年来工艺的不断进步,的频率特性和噪声特性逐步得到改善,采用工艺设计射频前端接收电路已成为可能。工艺还具有成本低、面积小、性能高等优势。工艺制作的射频电路易于和数字信号处理基带电路相兼容,符合片上系统,的发展的趋势。本文基于接收机电路,并设计了版图。论文从系统级设计出发,首先讨论了零中频苯颖频峁埂⒊獠钍浇峁购土酱伪淦到峁沟墓ぷ髟硪约案髦纸峁苟杂诮峁怪懈鞯路模块性能要求的高低。在以上结构中,存在着各种各样的非理想特性,例如噪声,镜像频率苯颖淦挡淮嬖诰迪衿德,非线性,失真,阻抗失配等,文章都进行了系统地分析。同时,列出了系统架构的重要参数指标,诸如噪声系数、镜频抑制比、增益、增益压缩点、捉坏鞯阋约笆淙胧涑鲎杩蛊ヅ涞取N恼抡攵标准,对系统参数进行了认真分析后,确定了射频接收机的整体框架。随后,论文进行了各个电路模块的设计,包括低噪声放大器,,混频器远鲆婵芈,,跨导一电容中频滤波器瓹S性碈魑5谝患叮其噪声性能、增益和线性度是整个链路中影响最大的。因此,合理的设计至关重要的。文章还对械穆菪绺薪辛擞呕杓疲捎玫偷缱柘凳腟衬底、癝チひ占际酰⑸杓屏耸视赪牡绺邪嫱冀峁埂;炱灯髯蛃
如流水线部梢允迪帜#;唬枪摹⒚婊挤浅4蟆模为第二级电路,线性度、增益和噪声对整体电路的影响也是研究的重点。采用吉尔伯特单元为核心的混频器,前级增加输入缓冲级对本振信号进行放大,使得工作在开关状态的晶体管具有更好的开关特性,优化了混频器的线性度。中频滤波器采用跨导一电容滤波器,以满足系统大带宽的需求。自动增益控制模块称为可变增益放大器,实现整体链路总增益的调节功能,调节的主要依据是数字信号处理基带反馈的数字信号。闹饕2问增益变化动态范围和增益步长。本文采用级联差分放大对的方式,根据数字基带的反馈信号实现各级增益的组合,从而达到的动态范围和的增益步长。最后一级模数转换器采用读=峁箂6杂赪求,枰S的信号带宽。对于如此大的带宽要求,如果采用传统数转换器以其独特的工作机理放松了对模拟电路设计的要求,通过过采样,噪声整型及多位量化器技