论文部分内容阅读
超宽带(UWB)通讯技术与其他通讯技术相比，具有信号功率谱密度低、系统结构简单等优点，适合于密集多径空间的无线高速接入，在军事、家庭无线网络、无线视频分发等领域具有广阔的应用前景，因此超宽带系统的射频及通信集成电路的研究具有重要的现实意义．低噪声放大器(LNA)是无线通讯收发器的关键电路，对于超宽带通讯系统，低噪声放大器的增益、噪声、线性度等性能指标会直接影响通讯系统的性能。实现低噪声放大器的工艺有多种，其中SiGc和AsOa具有突出的高频电路特性，目前市场上大多采用这种技术，而CMOS低噪声放大器低成本、低功耗的特点能够使现代无线通讯设备更加微型化，成本和功耗更低，是目前超宽带低噪声放大器的主要发展方向之一。所以研究超宽带CMOS低噪声放大器意义重大，
本文分析了超宽带通信技术的主要特点，讨论了超宽带通信技术的发展历史，重点论述了CMOS低噪声放大器技术的国内外研究现状、技术特点及主要发展方向。
本文较全面的论述了射频集成电路设计的基本理论和方法，对于CMOS低噪声放大器的噪声、输入匹配、增益和线性度等指标，进行了详细的理论推导，讨论了CMOS超宽带低噪声放大器的S参数、二阶效应和噪声的分析方法．并对传统的低噪声放大器的各种拓扑结构进行了分析，在折衷考虑有效带宽、芯片面积和稳定性的前提下，设计了一种CMOS滤波器型超宽带低噪声放大器，并针对超宽带通讯的基本参数要求，对低噪声放大器的阻抗匹配、噪声、增益等指标进行了优化，设计了一款带宽为3.1GHz-6GHz，采用带通滤波器输入、共源级放大器输出的超宽带低噪声放大器．
基于SMIC0.18 u m lP6M CMOS工艺，采用Agilent公司的先进设计工具ADS2008对低噪声放大器进行了电路仿真．仿真结果表明，在3.1-6GHz的工作频带范围内，增益S21大于15 dB，噪声系数NF低于4.467dB，最后给出了芯片的版图布局。