文档介绍:浙江大学硕士学位论文摘要
摘要
低噪声放大器是无线接收机射频前端的第一个有
源模块,其性能对整个无线通信系统都有着重要的影响,因此研究低噪
放的设计优化具有重要的意义。本文的工作主要有以下几点:
⒀芯苛薒中的效应。跨导管栅漏电容苑糯笃魇淙胱杩购
频率响应的影响通常称为效应,由于低噪声放大器结构复杂,大
部分文献都忽略了栅漏电容ǖ挠跋臁1疚母莘蠢》纸饫砺劢ぢ┑缛軨酣
等效分解到放大器输入输出两端,利用戴维南定理对完整的⌒藕诺刃У
路进行求解,提出了考虑效应后的刃P汀
⒒谛拚蟮腖等效模型,对氖淙肫ヅ洹⒃肷凳⑹涑銎
配、增益、线性度、稳定性及功耗等性能进行了分析,提出了相应的解析公式.
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以几何规划珿作为全局搜索算法的低噪声放大器优
化方法。仿真结果表明,基于修正模型的性能解析公式能够更加准确地描述低噪
放的输入阻抗和噪声性能。与已有的设计相比,根据修正公式优化得到的
功耗更低,噪声性能更好.
⒏萑ḿ蒐的电路特点,提出了基于几何规划搜索算法的全集成
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的噪声与的噪声相比是一个较大的值,本文将包括了电感寄生噪声及
噪声的肷凳缴栉S呕勘辏佣诘绺屑纳肷隡
管噪声之间获得了最佳噪声折中。
⒍阅壳按嬖诘母髦挚杀湓鲆鍸结构进行了分析和对比,提出了一种增
益可调,并且输入输出阻抗匹配、噪声、功耗、稳定性等性能均良好的可变增益
缏贰0嫱蓟赥工艺,电路设计已送工艺厂家进行流
片制造。
关键词: ;低噪声放大器;效应;噪声系数;输入阻抗匹配;功耗
约束;几何规划;噪声优化;全集成;可变增益
浙江大学硕士学位论文
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浙江大学硕士学位论文绪论
第滦髀
引言
自年英国科学家马可尼成功用无线电进行消息传输以来,无线通信已
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音服务的第一代模拟蜂窝系统,到能够提供语音、数据、图像服务的第二代数字
蜂窝系统、以及近几年正在不断发展完善、能够提供综合高速个人通信服务的第
三代移动通信系统,无线通信技术已经广泛的应用于国民经济的各个领
域,正深刻的改变着人们生活。
造就当今无线通信辉煌局面一方面要归功于数字通信技术的发展,另外与射
频微电子技术的发展也是分不开的。要实现高质量的移动通信服务,要求设备体
积小、重量轻、耗电量省、辐射少,同时数据传输速率尽可能的高,解决这些问
题的关键在于通信系统的射频前端【浚庖彩俏尴咄ㄐ偶际醴⒄顾媪俚淖畲筇
战。
年,美国贝尔实验室发明了点触式晶体管,这标志着人类正式进入半
导体历史。但直到世纪年代中期,才发明了了互补金属氧化物半导体
.,之后半导体工艺进
入高速发展时期,单个芯片上晶体管的数量差不多每个月翻一番。随着市场
的竞争和技术的发展,已经有越来越多的射频前端电路的选择用工艺来
实现。一方面是因为技术在数字市场占主导地位,要提高无线设备的集
成度和可靠性,数字和射频部分选择用同样的工艺实现片上集成,
是必然的趋势;另一方面随着半导体工艺技术水平的提高,的尺
寸能够按比例的缩小,在过去的几十年里,晶体管的尺寸从年的下
降到现在的,这使得集成电路的速度得到了巨大的提高,骞艿谋
征速度提高了三个数量级以上, 的截止频率提高到以上【,
在这样的情况下射频前端用工艺来实现相比和工艺,能
够在不降低系统性能的情况下大大降低成本;此外,电路功耗低,工艺容
易获得,这些都使得射频电路设计变得越来越流行。
低噪放研究现状能的减小功耗,这样有利于增加电池的工作时剐】。低噪声放大器琇,简称低噪放墙邮栈淦登岸的第一级有源电路【,它主要有以下技术指标方面的要求:首先,从噪声的角度来看。因为挥诮邮盏淖钋岸耍胩煜咧苯酉嗔根据多级线性网络级联噪声公式可以知道脑肷凳杂谡鼋邮栈脑声性能起着决定性的作用,因此大部分的南锥际茄芯咳绾卧诼隳承┬能指标约束情况下尽可能的优化脑肷】,通常肷凳G笮∮其次,从增益的角度来分析。巧淦登岸说牡谝桓鲇性吹缏罚枰具有一定的增益用来放大微弱的无线信号‘。同时为了在放大大信号时不失真,接收机需要具有一定的动