【摘 要】
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随着无线通信技术的发展,越来越多的手持式无线设备开始出现,而射频集成电路则是无线通信系统中的核心技术。由于各移动无线通讯应用领域的特殊性,无线通信技术对射频集成电
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随着无线通信技术的发展,越来越多的手持式无线设备开始出现,而射频集成电路则是无线通信系统中的核心技术。由于各移动无线通讯应用领域的特殊性,无线通信技术对射频集成电路的性能提出了不同的要求,如线性度、功耗、灵敏度等。在医学、传感器网络应用领域,电池使用寿命成为评估产品性能的一个重要指标。射频前端电路是则射频集成电路中的重要模块,它的性能往往决定着整个接收机系统的性能,它的功耗在整个系统里也占据重要部分。因此研究和设计性能较好的超低功耗射频前端,已经成为无线通信技术应用领域中的一个重要课题。
为满足射频前端电路的低功耗需要,本论文的主要工作是:针对超低功耗应用下的射频接收前端,结合中国无线微功率短距离无线电设备技术要求(407-425MHz频段),给出了相应低功耗接收机系统架构方案;提出基于级联电流复用结构以实现低功耗需求的低噪声放大器结构,通过两级类似放大结构的上下级联,共享工作电流,提高放大器增益,抑制噪声,该LNA仅消耗0.26mA电流(1.8V电源电压),噪声系数为2.5dB,增益为33.8dB;提出并实现了基于电流复用结构的双平衡有源混频器,通过上级放大射频输入以抑制混频器噪声,下级实现基本混频功能,该混频器仅消耗O.19mA电流(1.8V电源电压),转换增益达到13.78dB;对于本文所设计的射频接收机前端电路,使用TSMC0.18RFCMOS标准工艺成功流片,并对LNA+Mixer+Complex Filter(复数滤波器)构成的系统前端进行了级联测试,将测试数据与仿真结果进行了比较,所设计的射频接收机电路满足设计预期,并实现了低功耗的目标。
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