TA的每日心情 | 怒 2019-11-26 15:20 |
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第一章绪论+ n9 M' [' _7 Z3 N; f6 R
1.1课题背景" I3 q+ w1 y( M. Z
在最近的十多年来,迅猛发展的射频无线通信技术被广泛地应用于当今社会的各个领
- k' Y6 f q$ w9 h域中,如:高速语音来,第3代移动通信(3G)、高速无线互联网、Bluetooth 以及利用MPEG1 Y( d8 b; W- g& |% s3 R1 P
标准实现无线视频图像传输的卫星电视服务等技术是日新月异,无线通讯技术得到了飞速 Y' P+ ]9 M i! ?" r7 `, t
发展,预计到2010年,无线通信用户将达到10亿人”,并超过有线通信用户。这种潜在
# U: t7 L7 p7 {6 q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
* F" h" C, ^ ]) Z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9 Q. c. L$ I# m/ C, n/ V
收发机芯片。* I; \4 ?, U3 A" N' G
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( @+ |' z5 }* Y7 `2 w1 g
性范围、增益等指标。在硅CMOS,BiCMOS、 双极工艺、GaAs MESFET,异质结双极5 J6 w' i% ?+ S( G3 X' N P
晶体管(HBT),GeSi 器件等众多工艺中,虽然硅CMOS的高频性能和噪声性能不是最好* c0 `* l0 J5 {" A! R* E3 B
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: G8 {6 j5 Y8 k1 r8 T2 B1 F
平的不断提高,硅CMOS的频率特性和噪声特性正在逐渐得到了改善。重要的是,只有
3 o \4 ^# T& J, z# p采用硅CMOS工艺才能最终实现单片集成。因此,CMOS射频集成电路是未来的发展趋
* u" X5 d/ N3 l, J$ v- {. C势"。近几十年来,世界各国的研究人员在CMOS射频集成电路的设计和制作方面进行) J0 E/ C# l, q
了大量的研究和探索,使CMOS射频集成电路的性能不断得以改善。乐观的估计,在最; s7 b% F# b5 O4 J- N$ Z
近几年里,CMOS射频集成电路将彻底改变无线通信的面貌。
8 E6 d7 C3 U6 o y' k4 a5 d" T射频接收机通常有四种结构:超外差结构、直接变频结构、宽中频变频结构、和低中8 y- W6 u/ C, Z5 p0 T' F
频变频结构。这四种结构各有优点和缺点,接收机的结构由系统指标决定,包括系统工作% f2 o( Y# V( Z; d6 U5 L; h: y
频率、接收机动态范围、功耗和集成度等。图1-1所示为超外差接收机的系统框图。这是; N/ v0 c2 e |2 R3 X* O% s) _3 z
较为常用的射频接收机结构。一个完整的射频收发系统包括RF前端和基带处理部分,RF
. B* ^8 f/ R4 H( a' c. a前端又称作接收器,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 V; ]! ?& v8 G/ d7 d' s1 Y$ G
干扰能力等。而低噪声放大器(LNA)是RF前端的最前端,它直接感应天线接收到的微弱9 S& Q x; {0 N0 v3 U
信号,并对其放大,然后传递给后级进行处理,是整个接收通道最为关键的模块之一-。因.5 G. m& ?* b6 W6 Y) m/ ^
此,本文主要研究2.4GHz LAN在功耗限制和低电压条件下获得低噪声、高线性度的方法。
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