sige hbt超宽带低噪声放大器的研究与设计

《sige hbt超宽带低噪声放大器的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、代号10701学号1111122707TN4公开分类密级号题（中、英文）目SiGeHBT超宽带低噪声放大器的研究与设计ResearchandDesignofSiGeHBTUltra-WidebandLowNoiseAmplifier作者姓名孙巍指导教师姓名、职称庄奕琪教授学科门类学科、专业工学微电子学与固体电子学提交论文日期二○一四年一月万方数据万方数据西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的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，

2、除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借

3、阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期导师签名：日期万方数据万方数据摘要I摘要锗硅(SiGe)异质结双极型晶体管(HBT)的截止频率fT很高，在宽带内具有非常低的噪声和高增益。由于这些特性，SiGeHBT工艺在射频微波集成电路方面发展迅猛，目前已经可以与InP和GaAsHEMT等器件相媲美。采用

4、先进的RFCMOS与SiGeBiCMOS技术已经能制造出应用于无线通信系统的硅基射频集成电路(RFIC)，在单片集成电路中可以同时实现模拟和数字功能。低噪声放大器作为超宽带无线系统中的关键模块，其阻抗匹配、噪声特性、增益和带宽等指标直接决定了接收通道的性能。本文基于SiGeBiCMOS工艺，对SiGeHBT超宽带低噪声放大器的设计进行了研究与分析。全文首先介绍了SiGeHBT及相应低噪声放大器应用的发展现状。在此基础上，针对SiGeHBT的直流模型和小信号模型进行了详尽的分析。根据选取的小信号模型，建立了SiGeH

5、BT的噪声模型，并对其噪声特性进行了讨论。接着讨论了衡量超宽带低噪声放大器性能的主要指标参数，并对四种常见的超宽带低噪声放大器的结构进行了分析和比较。最后，本文利用π型网络与并联电阻负反馈结构相结合，基于Jazz0.18μmSiGeBiCMOS工艺，设计了一款工作频段覆盖X波段和Ku波段的超宽带低噪声放大器。文章阐述了完整的设计过程，并对前仿真、版图设计与优化以及提参后的后仿真验证进行了讨论。最终的后仿真结果为：输入阻抗匹配S11<-11dB，噪声系数NF<3dB，最高增益S21>20dB，增益波动<1.6dB，很

6、好地实现了系统指标的要求。关键词：超宽带SiGe异质结晶体管低噪声放大器BiCMOS万方数据IISiGeHBT超宽带低噪声放大器的研究与设计万方数据AbstractIIIAbstractWithahighcut-offfrequencyfT,silicongermanium(SiGe)heterojunctionbipolartransistors(HBT)havethepropertiesofproducingverylownoiseandhighgainoverawidebandwidth.Becauseoft

7、heseproperties,SiGeHBTshavecontinuallyimprovedandnowcouldcompetewithInPandGaAsHEMTsinradioandmicrowavefrequencyintegratedciruitsapplications.TheseadvancedCMOSandSiGeBiCMOStechnologyhaveenabledcompletesilicon-basedRFintegratecircuit(RFIC)solutionsforemergingwir

8、elesscommunication;indeed,boththeanaloganddigitalfunctionalitiesofanentirewirelesssystemcannowbecombinedinasingleIC.TheLowNoiseAmplifier(LNA)isakeymoduleinwirelesscommunicationsyst