01_introduction

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1、《射频集成电路设计基础》讲义概述(续)ß无线通信与射频集成电路设计ß课程相关信息ßRFIC相关IEEE/IEE期刊和会议东南大学射频与光电集成电路研究所,Sep-3,2003<<>><>↵1of16无线通信与射频集成电路设计系统协议收发机物理层标准结构定义模块划分系统规划器件模型电路设计工艺文件版图设计流片、测试射频集成电路设计基础>概述(续)>无线通信与射频集成电路设计<<>><>↵2of16•无线通信系统和信道1–噪声»内部噪声24»外部噪声(1)–干扰(系指无线电台间的相互干扰)»同信道干扰(2)33»相邻和临近信道干扰(3)»来自其它系统的干扰和阻塞(4)–无线信道的不理

2、想性»信号随传播距离迅速衰减一个简单的蜂窝系统P∝Pdnrt»多径衰落：不同反射路径的信号在接收天线处叠加，造成几十dB的信号起伏–决定了接收机灵敏度、动态范围、选择性，发射机功放的结构，信号的泄漏等指标射频集成电路设计基础>概述(续)>无线通信与射频集成电路设计<<>><>↵3of16–Example:GSM系统的信号和干扰情况99dBc/0dBmGSMMobileReceiveBand935-960MHz76dBc/−23dBm66dBc/−33dBm56dBc/−43dBm41dBc9dBc99dBm−100kHz835MHz915MHzf0−3MHzff0+400kHzf

3、0+1.6MHzf0+3MHz980MHz1000MHz12.75GHz0射频集成电路设计基础>概述(续)>无线通信与射频集成电路设计<<>><>↵4of16•接收/发射机规划–接收机体系结构(中频的选择，频率规划)»镜像频率及其抑制问题»超外差(几次变频)»低中频»零中频–接收机模块划分，噪声、增益、线性度、选择性、功耗等的分配或预算(Budget)Gtot=?G1G2G3NFtot=?NF1NF2NF3IIP3tot=?IIP31IIP32IIP33–发射机结构–频率合成技术射频集成电路设计基础>概述(续)>无线通信与射频集成电路设计<<>><>↵5of16•噪声、噪声系数–

4、天线噪声：天线从周围环境中接收到的噪声能量，Rstoreceiver输出到接收机的噪声功率为P=kTBnnn»k=1.38×10−23joules/K为玻尔兹曼常数vn2=4kTRs(Boltzmann'sconstant)vin»Tn为等效的天线噪声温度，随频率而变化，但被简单地认为是290°K»Bn为接收机等效噪声带宽–电路中的噪声源»电阻、晶体管、PN结»理想的电感电容不产生噪声–噪声系数»即使没有输入，电路中的噪声源也会在输出端产生噪声功率»噪声系数通常被定义为电路对信号信噪比的影响程度：SNRinF=-----------------SNRout射频集成电路设计基础>概

5、述(续)>无线通信与射频集成电路设计<<>><>↵6of16•电路的非线性–什么是线性/非线性？–电路本身就是非线性的»三极管集电极电流与基极电压的关系»MOS管漏极电流与栅极电压的关系»PN结电容–非线性电路的简单模型»y=a+++ax1ax2ax30123–非线性对系统的影响»增益压缩»谐波失真»交调(Cross-Modulation)»互调(Intermodulation)失真–有关指标»1-dB压缩点(1-dBCompressionPoint)»3阶截点(3rd-orderInterceptPoint,IP3)射频集成电路设计基础>概述(续)>无线通信与射频集成电路设计<

6、<>><>↵7of16•小信号放大器设计C1–宽带放大器(DC-GHz)Rsvout»带宽受限的原因»极点及其抵消技术vinR1C2R2»密勒效应(MillerEffect)»分布式放大器–传统微波放大器R2------------------------»输入、输出匹配网络设计Hs()=-------------------1-------------------+sR2C-----------------2»最大功率增益/最小噪声系数/宽带R1R2------------------------+------------------------1+sR1C11+sR2C2»稳

7、定系数R2()1+sR1C1»SmithChart的使用=-----------------------------------------------------------------------------R1()1+sR2C2+R2()1+sR1C1–CMOS/Bipolar低噪声放大器(LNA)»输入阻抗匹配的实现»噪声分析、噪声系数的计算和优化»在片电感？单端vs.差分？»还有那些因素影响噪声系数？射频集成电路设计基础>概述(续)>无线通信与射频集成电路设计<<>><