文档介绍：攀翘礞菇走擎射频器件建模及低噪声放大器的设计研究号:Ⅶ戆塞童熬援系:焦星堂暄电:王型堂堇盔丕玉线鱼物理蕴麴鑫盛鱼路遮让届研究生博士学位论文学校代码:学院专业:研究方向:指导教帅:博士研究生:迕丞生年月完成
学位论文作者鹳尊班辙亏尸猫期:丛圣型冢盒兰甘期:海浩毒‘学位论文独创性声明作者签名:学位论文授权使用声明本人完全了解牮东潍范大学有关保留,使簿学位论文妁规定,学校蠢权保磐学位论文并是骥家主蟹部耀或其指定规搀遂交论文螅电子舨和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。舂权将学位论文的标题秘祷要汇编窭藏。保密的学位论文戎解密蓐逶蕉本规定。导师签名:本人所星交的学位论文是我在导师曲指导下避行的研究工作及取得的研究成果。瓣我所知,狳文孛鼗经注臻鬟藤羲蠹客拜,本论交不包台英趣夸留欠⒈砣雷词实难芯坎心弧6本文的研究做出重要赏献的个人和集体,均巳在文申作了明确说明并袋示谢意。
摘要步,骞艿奶卣髌德室丫,甚至达到了弛,这一技术进步最后,零文采群弱麓。辪辍ひ帐迪至怂崦芫擦礁龅玩魃酱型、技术艇主导,但睫羞皁ひ粘叽畿膊簧跣“锕ひ占际醯牟晦村电路的可行性,本文研究并设计了无线收发机中的关键模块之一——低噪声放大器。关键宇:晶体管交流建模,晶体管噪声建模,片上螺旋电感,片上变压器,低噪近年袋无线逶臻系统的蓬勃发矮使褥嘉榘藏度、低功糕浆无线牧发褪戏为学术界和工业界的研发热点。无线市场曾一度被特征频率更高的异质结材料或硅旗双极将逐渐改变传统的无线市场掺局,使缛研发全集成驰无线收发枫成为可能。但是,由于传统的工艺掰向的怒低频模拟电路及数字电路设计,因此应用工艺实现全集成觅线芯片的挑战之一便是缺乏准确的晶体管交流模型。因伲疚拇犹致劬甯莸腂模涎与测试数据的差异出发,提出了一个包含栅极电阻模型和衬底电阻网络模型的晶体管交流模测,并通过测试实验数疆遴行了验证。采用工艺实现射频集成电路的另一个挑战是缺乏准确的晶体管噪声模型。传统黥噪声搂鼙,无论是噪声模璧,还是转噪声搂鬟均采用长沟近似建模,锻至忽略感应栅噪声,与深亚微米的晶体错高频噪声存在着明显的麓雾。本文在获褥鑫薅管交流模型黪蒸鑫上,运过逡遂毫疆横鍪,考藤了短沟道晶体管的沟道长度调制效应和热载流予效应,提出了晶体管沟道热噪声模型以及檄感应噪声模型,著逶过测试鼗攒送×四P脱槌獭接着,本文还研究了工藏中片上螺旋电感和片上变压器的宽带建模,通过考虑片上电感的树底耦台与分布效应,解决了窄带电感模溅无法准确拟合片上电感的高频特性问题,并采用肊抡嫫鞫运岢龅牧礁瞿P徒辛搜橹ぁ为了验证工艺中各种器件模型的准确性以及采熙工艺实现射频通过对各种拓扑结构的系统研究与论述,本文提出了两种低功耗纳杓品椒ǎ交嚣嚣藕合、折叠式共源共糯低噪声放大器和反共深共橱低噪声放大器,并给出了详细的设计过程和仿真结果。器电路,并采用牟馐苑椒ǘ缘缏沸阅芙辛瞬馐浴声赦大器,荚锈据羚结稳,共稼据矜结褐
论文的主要内容和贡献要【—虼嗽谏淦导傻缏飞杓浦凶邢秆芯科骷J欠浅S斜匾5摹对其性能要求极其严格。正是由于这一特点,低噪声放大器也成了研究工艺是否适合无线接收机单片集成可行性的检验标准之一。而且,射频低噪声放匿庑├砺奂刑逑至松淦礳缏飞杓频奶撬瑁匀ḿ蒫尴呓邮根据上述的研究背景,本文研究的主要内容和贡献包括:射频骞芙涣鹘#翰捎米拥缏返慕7椒ǎ谝到缤ㄓ玫腂晶体管模型,提出了一个包含高频分布效应和沟道非准静态вΦ恼极电阻、以及反映输出阻抗特性的衬底阻抗网络的骞芙涣髂P停翰⑻出了一种简单有效的晶体管沟道热噪声以及感应栅噪声的建模方法,并研究了这射频无源器件建模:通过研究片上螺旋电感的衬底耦合效应,提出一种宽带硅基片上螺旋电感以及硅基片上变压器的建模方法,并采用仿真器对相应的器件从噪声系数、阻抗匹配、输入级跨导、功率增益、功率消耗、反向隔离性能、系统稳定性等方面详尽分析、比较了常用的两种拓扑结构低噪声放大器舱ぁ⒄源母髯杂湃钡悖⑾晗柑致哿苏饬街值驮肷糯笃鞯纳杓品椒ā川高到一定程度时开始下降的现象。模犁的准确性对于射频集成电路的设计至关重一般地,射频低噪声放大器不但是单片无线接收机的第一个电路模块,而且是接收机中工作频率最高的模块之一,它础:很大程度上决定了整个无线接收机的两个主要性能指标:灵敏度和动态范围【】,因此,在单片集成电路系统设计中大器的设计涉及了许多电路设计的线性理论缭肷阅和非线性理论缦咝机的设计具有很强的理论与实践指导意义。另一方面,射频低噪声放大器的这些特陛也为验证上面提到的射频器件模型提供了充分的验证依据。出了相应的交流模型参数直接测试提取方法。最后采用的器件仿真器以及测试数据进行验证。射频骞茉肷#築的噪声模型采用的是长沟等效模型,这一模型在深哑微米骞苤幸丫飨圆皇视昧恕1疚耐ü悸嵌