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近年来,随着无线通信技术的发展,多模多频带的无线收发机系统成为研究热点。本文面向多频带接收机的要求,对接收机各个模块电路进行关键技术的研究,为接收机的单片集成奠定基础。
本文通过理论推导,提出了从无线标准协议中提取可供电路设计使用的接收机参数指标的方法。在此基础上,对低中频结构接收机链路中的各个模块包括低噪声放大器、混频器、复数滤波器、模数转换器进行了电路设计和流片验证,如下:
1)选取共栅极的低噪声放大器来实现输入宽带匹配,结合噪声消除技术、衬底驱动技术和电容交叉耦合技术,实现了一个宽带、平稳增益的低噪声放大器。
2)提出跨导级和开关级直流偏置分离的方法来弱化混频器参数间的相互制约关系,实现了高转换增益和低噪声系数的混频器。
3)提出了一种可以灵活配置共模反馈环路的伪差分跨导器,能够方便地用于复数滤波器的级联设计,并减小由额外共模反馈环路引入的功耗。提出了一种基于松弛振荡器的频率调谐方案,该方案采用基本数字电路,易于实现,调频精度高达2‰。
4)设计了一款10位的嵌入式电荷重分配逐次逼近型模数转换器,测试有效位数达8.3位,能够满足中速中等精度的要求。
中频电路采用新加坡特许半导体0.35μm标准CMOS工艺,射频部分采用的是特许半导体的0.13μm RF工艺,前后共进行了四次流片,并已经完成了主要模块的功能验证和性能测试,其余的已经在封装并等待测试。