文档介绍：上海大学
硕士学位论文
CMOS低噪声放大器的研究与设计
姓名:陈雪芳
申请学位级别:硕士
专业:无线电物理
指导教师:程东方
20050518
中文摘要关键词:低噪声放大器片上平面螺旋电感艿母咂翟肷本论文主要对射频通信系统中的关键模块之一——低噪声放大器展丌了一近几十年来,随着无线通讯技术的不断发展,人类已基本实现随时随地通信的梦想,相应地,人类对高性能大容量无线通信系统的需求也越来越大。在这种形势下,射频与通信集成电路的研究已趋于白热化。些研究和设计工作。本文设计的是用于无线局域网收发机射频前端,符合标准规定的低噪声放大器。噪声系数是低噪声放大器最为重要的性能指标,因此本文讨论并总结了亚微米艿母咂翟肷P汀1文对低噪声放大器的基本拓扑结构和主要性能指标做了一些总结,并从改善噪声系数、阻抗匹配、增益和线性度的等角度进行电路的设计,。由于平面螺旋电感对射频集成电路的性能有很重要的影响,因此本论文用软件进行抡妫云矫媛菪绺凶隽一些研究。研究的结果表明,金属厚度对平面螺旋电感档挠跋煸诤艽蟪潭上取决于电感内径的大小,并总结了设计平面螺旋电感应该遵循的原则,对于设计高性能平面螺旋电感具有重要的指导意义。本文的最后一章对所做工作进行了总结。并对今后的工作提出了自己的看法和建议。噪声系数洵人学坝宦垡
狶为人学螂⑽宦哿,,猣·瑀猰琯..—,猠琒—.猯,,
篊,海人学坝Q宦垡—
签名:辜帧甧,签名:炜本论文使用授权说明原创性声明日期翌堕/本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人己发表或撰写过的研究成果。参与同~工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:海人学坝学位论且
⒘榛性而使它的应用日益广泛,预计到年,无线通信用户将超过有线通信用户达到亿人⋯。这种潜在的市场造成了对射频集成电路的巨大需求。原来的混合电路由于不能满足低成本、低功耗和高集成度的要求,而必然要被集成度越来越高的集成电路所取代,并最终形成单片射频收发机芯片。典型的射频收发设备除了对功耗、速度、成品率等性能的要求外,还要考虑噪声、线性范围、增益等指标。在硅、、双极铡异质结双极晶体管、器件等众多工艺中,虽然硅的高频性能年肷阅艿骾是最好的,但是由于它的工艺最为成熟、成本最低、功耗最小、应用也最为广泛,且随着工艺水平的不断提高,硅的频率特性和噪声特性谥鸾サ玫搅烁纳啤V匾5氖牵挥胁捎霉鐲ひ詹拍茏钪帐迪值テ成。因此,射频集成电路是未来的发展趋势】。近几十年来,世界各国的研究人员在射频集成电路的设计和制作方面进行了大量的研究和探索,使射频集成电路的性能不断得以改善。“。乐观的估计,在最近几年早,射频集成电路将彻底改变无线通信的面貌。一个完整的射频收发系统包括前端和基带处理部分,前端又称作收发器,它决定着整个系统的基本性能指标,如误码率、发射功率、信道的抗干扰能力等。而低噪声放大器荝岸说淖钋岸耍苯痈杏μ煜呓邮盏的微弱信号,并对其放大,然后传递给后级进行处理,是整个接收通道最关键的模块之一。因为无线局域网系统是很多无线网络标准中的一种。在不远的将来,无线局域网将会和互联网一样变得越来越稳定和值得信赖并逐渐成为一一种主流的通信方式。因此,本文主要研究系统集成芯片中低噪声放大器纳杓啤、縧
研究现状及存在的问题近年来,射频集成电路挠τ煤脱芯康玫搅朔伤俚姆⒄梗珻射频集成电路的研究更是成为浚领域的研究热点。低噪声放大器是射频接收机中的一个关键,它位于接收机系统的第一级,决定着接收机系统的整体噪声系数。在射频接收前端,低噪声放大器大约占前端功耗的一半左右,由于低功耗和低噪声是一对矛盾,在设计时需要权衡考虑。现在几个应用比较多的无线频段有欧洲的危τ糜谑只.,应用于蓝牙.,以及应用于的庑┢德识伎梢杂媚壳暗腃绽词迪郑壳已有相应的少量产品问世。由于射频集成电路是一门比较新的研究领域,国外也是刚刚起步,这对国内的集成电路行业是一个很好的发展契机。但是,目前仍然有许多问题需要研究和解决,尤其是射频艿慕N题以及高性能电感的实现。一方面是堋⑵系绺小⒌缛荨⒊牡椎募纳数的提取问题,另一方面是这些参数随偏置条件和特征尺寸的缩小而变化的问题。对这些问题的研究和解决,将极大地降低射频集成电路的设计难度。电感和电容是射频集成电路中必不可少的部分,