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《西南交通大学》 2010年
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低电压高线性CMOS混频器的研究与设计

兰萍  
【摘要】: 近年来,随着无线通信系统的迅速发展,低成本、低功耗、高性能CMOS射频集成电路的研究和开发引起人们的广泛关注,用CMOS工艺实现无线通信系统的射频前端不仅必要而且可能。CMOS射频前端由发射和接收模块组成,其中混频器作为接收机中的一个关键部分,其性能的好坏,直接影响整个通信系统的性能。其中低电压高线性度混频器的研究成了当前研究的一个热点。 本文以射频接收机前端关键器件中的混频器为研究对象,在系统分析混频器的性能指标的基础上,针对低电压和高线性度两个性能指标,提出了一种改进的低电压高线性度混频器电路。具体工作如下: 本文首先分析了CMOS混频器的国内外研究现状,其中重点分析了高线性度、低电压混频器的现状。区别于常见的幂级数分析法,这里将采用Volterra级数分析法,并通过具体的共栅电路,分析影响混频器线性度的因素。详细分析了改进线性度的传统的派生项叠加技术和改进的派生项叠加技术,并指出其存在的不足。在此基础上采用了改进的派生项叠加技术,利用NMOS和PMOS管并联电路组成互补跨导级电路,用于同时取消二阶和三阶非线性电流,达到提高混频器线性度的目的。接着采用了LC折叠式结构,提出了基于改进的派生项叠加技术的低电压高线性混频器。 最后,基于TSMC0.18μm工艺,并利用安捷伦公司的ADS2008软件,对所设计的混频器进行仿真。仿真结果为:电源电压为0.8V,功耗为4.56mW,转换增益为5.821dB,噪声系数为7.878 dB,1dB功率压缩点为-4dBm,三阶交调点为19.262 dBm。仿真表明该电路在线性度和电压方面具有一定的优势。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN773

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