文档介绍：东南大学
博士学位论文
无线通信用频率合成器的研究与设计
姓名:吴秀山
申请学位级别:博士
专业:电路与系统
指导教师:王志功
20090912
摘要本文对频率合成器中下分频模块的设计进行了研究,提出了一种具有改进结构的。在振荡频率为保ɡ胫行钠德蔍Φ南辔辉肷梢在无线通信系统中,射频接收机位于整个系统的最前端。锁相环型频率合成器在射频接收机中提供接收机变频所需的本振信号,并根据信道规划产生不同频率的振荡信号,起着非常重要的作用。无线通信系统的蓬勃发展,对锁相技术要求也越来越高。现在的锁相环酒蜃牌德矢摺⑵荡怼⒓啥却蟆⒐牡汀⒊杀镜秃凸δ芮康确向发展,而电荷泵型锁相环忠云渌ㄏ嗖钚『筒痘穹段Т蟮扔诺愠晌5鼻八相环电路的主流。本文对锁相环型频率合成器的一些关键技术展开全面的讨论和研究。首先对锁相环的基本工作原理和结构进行了分析,对无源二阶、三阶及四阶电荷泵锁相环电路线性特性进行了研究。其次,分析了锁相环的非线性特性,详细推导了二阶电荷泵锁相环的捕捉带、拉出范围及锁定时间等关键参数;采用加的方法对锁相环的动态模型进行了分析和仿真,对械闹饕;仿凡问谋浠牖路稳定性之间的关系进行了直观的分析。本文对锁相环频率合成器中的噪声模型进行了研究,对锁相环频率合成器芯片中不同的噪声源对系统性能的影响进行了分析,特别是对电压控制振荡器的相位噪声的产生机理以及它在通信系统中的影响进行了讨论,介绍和比较了模型和提出的线性时变模型。本文对应用于凸乃嗷返缏方辛搜芯坑肷杓啤T诖潮哐卮シ结构的基础上,给出了一种基于峁笵触发器式高精度纳杓啤8玫缏肪哂泄牡汀⑺俣瓤臁⒔峁辜虻サ扔诺恪M保呕疨复位延时电路,克服了虲乃狼A硗猓捎糜氲缭次薰氐幕嫉缌髟吹缏罚用运算放大器和自偏置高摆幅共源共栅电流镜电路实现了电荷泵充放电电流的高度匹配。该电荷泵具有静态功耗低、速度快、线性度高、电流匹配性能好等特点。设计了一种全集成交叉耦合变压器反馈的压控振荡器畍8肰即使在电源电压低于阈值电压的情况下实现了低功耗和低相位噪声。该低功耗的捎肧数模混合与工艺进行了流片验证。测试结果表明:电路在缭垂电和工作频率为保辔辉肷#./..吹餍撤段%缏酚值为.,信号的输出功率约为。触发器。以这种シ⑵魑;》直鹗迪至擞糜赪邮栈械钠德首酆掀飨路制模块的双模分频器。采用相同的工艺实现了用于无线局域网射频接收机的、工作在频段的锁相环频率合成器。测试结果表明:.。采用牡缭垂┑纾诵牟糠值癿
功耗约为,输出的功率约为.。本文还采用相同工艺设计了平面螺旋变压器作为耦合终端的电感电容正交压控振荡器。测试结果表明:电路在缭垂┑,,核心部分直流功耗仅为。根据时域的输出波形,测量的相位误差大约为。,输出功率约为.。芯片的工作频率为,,:无线通信、射频接收机、频率合成器、锁相环、鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、下分频模块、双模分频器、行为仿真、相位噪声,低功耗Ⅱ
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期:丑—:吴竞山研究生签名::枷·东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,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已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的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。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。导师签名:
个曲面,因此传输距离受到限制,一般只有佐右。但若采用高的天线塔,第虑把无线通信技术简介蝴近年以来,信息通信领域中发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。相较于有线通信,无线通信允许用户可以在一定的范围内自由活动,其位置不受束缚。无线通信设备一般体积小、重量轻、功耗低、操作简单且携带方便。但无线通信容易受到外界的各种干扰无线通信使用的频段很广。人们现在已经利用了长波、中波、短波、微波、红外线和可见光这几个波段进行通信。其中主要用于无线通信的是