基于0.18μm+CMOS工艺的低功耗卫星移动通信发射机芯片设计.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目基于0.18μmCMOS工艺的低功耗卫星移动通信发射机芯片设计专业学位类别工程硕士学号201222020674作者姓名邹盼希指导教师谢小强副教授分类号密级注1UDC学位论文基于0.18μmCMOS工艺的低功耗卫星移动通信发射机芯片设计（题名和副题名）邹盼希（作者姓名）指导教师谢

2、小强副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位级别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015.03.31论文答辩日期2015.05.25学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNOFLOWPOWERMOBILESATELLITECOMMUNICATIONTRANSMITTERWITH0.18CMOSPROCESSAMasterThesisSubmittedtoUniversity

3、ofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:ZoupanxiAdvisor:Prof.XiexiaoqiangSchool:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，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，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位

4、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谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要卫星移动通信是指移动用

5、户之间或移动用户与固定用户之间利用卫星转发实现区域或全球通信。与其他类型的通信方式相比，卫星移动通信具有覆盖范围广、不受地形或地面技术设施限制、线路稳定可靠等优点。既可提供适用于民用通信的语音、传真、数据等服务，也适用于军事通信。目前国外先后一共推出了十余种全球或区域的卫星移动通信系统，在此国际背景下，我国也急需推出自己的卫星移动通信系统。其中，高系统集成度的收发芯片是地面移动端最为关键的部分。本文先介绍了国内外移动通信芯片的技术现状，指出SOC是现在芯片领域的主要发展方向。在分析比较了现有的几种

6、常用发射机方案的优缺点后，根据课题要求，以及从复杂度、可集成度、线性度等方面考虑，作者所在课题组提出了一种直接变频式发射机方案，采用TSMC0.18μmMixed-Signal1p5m工艺进行设计，由四个关键模块组成：数模转换器（DAC）、数控基带滤波器（BBF）、正交混频器（Mixer）、驱动放大器（DA），本文作者完成了其中DAC、BBF、Mixer三个模块的电路设计。本文根据发射机的总体系统指标参数，给出了各模块电路分别应达到的指标，并详细介绍了各模块电路的电路设计：(1)先分别介绍了CMO

7、S工艺下几种基本数模转换器（DAC）的结构及影响数模转换器（DAC）性能的静态、动态参数。最终本文选取R-2R阶梯电阻型DAC结构，设计了一款差分式IQ两路的DAC，分成数字锁存、恒流源、电流开关、电阻网络、电流-电压转换等几个部分。在不同温度、不同工艺角下仿真了DAC的差分非线性误差、积分非线性误差、无动态杂散等指标，均满足设计要求。(2)设计了一个带宽、增益均数字可控的基带滤波器，分成数控滤波单元、数控增益单元两个部分。其中数控滤波单元实现了0.5MHz、1MHz、2MHz三个带宽数控切换；数

8、控增益单元实现了2dB增益步进及12dB增益动态范围。对基带滤波器进行了整体仿真，满足设计要求。(3)设计了一个IQ调制上变频混频器，采用吉尔伯特单元构成双平衡混频器，本振驱动为两路差分正交信号，射频输出为电流形式。文章针对由于中频输入级的线性度较差而造成的非线性，设计了一个负反馈结构的线性化跨导，仿真结果表明，具有较好的线性度。关键词：SOC，数模转换器，数控基带滤波器，正交混频器IABSTRACABSTRACTByusingthesatellitetotransmit,thes