课程名称：射频集成电路设计方法学专题

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1、课程名称：射频集成电路设计方法学专题@3@%9E先修课程：微波电路、微波技术:d#NnR0^L适用学科范围：电磁场与微波技术pE<''`开课形式：双语授课方式9N29dp>g{{R3PhKdQ"课程目的和基本要求：hJ<2bgQo射频，通常指包括高频、甚高频和超高频，其频率在3MHz-1000MHz，是无线通信领域最为活跃的频段。在最近十几年里，无线通信技术得到了飞跃式的发展，射频器件快速的代替了使用分立半导体器件的混合电路，这些技术都是对设计者的挑战。现在使用的数字、模拟手机电话，个人通信服务和

2、一些新技术都离不开RFIC的应用和设计，例如，无线局域网、汽车的无钥进入、无线收费、全球自动定位（GPS）自动导航系统、自动跟踪系统、远端控制。形成了对收发信机射频集成电路（RFIC）的巨大需求。随着特征尺寸的减小，深亚微米工艺MOS管的特征频率已经达到50GHz以上，使得利用CMOS工艺实现GHz频段的高频模拟电路成为可能，并在全世界形成了一个研究热点。~<%cc+;`@}gdOaw目前，IC工作的频率越来越高，在设计中必须考虑信号频率高带来的相应问题。具有RF电路的知识有助于提高IC设计能力。

3、本课程从设计方法学角度讲解射频集成电路设计的问题、方法和常用电路。主要包括：RF基本原理、分析方法、常用电路和技术，以及相关仿真软件的使用等，使学生了解通信系统中的RFIC的应用和使用RF电路仿真软件正确设计RF电路。本课程重点是如何设计和构造主要射频电路模块以使IC技术与RF技术相结合的方法学。39jd}]efh^_=R(/课程主要内容：B`F82_O对于RFIC设计而言，只有在工艺出现后才可能有RF器件模型和库，因此RFIC具有其特殊半导体集成工艺与射频电路相结合所具有的独特的特点而形成了一门

4、新的学科方向。随着低功耗、可移动个人无线通信的发展和CMOS工艺性能的提高,用CMOS工艺实现无线通信系统的射频前端不仅必要而且可能，.本课程讨论用CMOS工艺实现射频集成电路的特殊问题.首先介绍各种收发器的体系结构,对它们的优缺点进行比较,指出在设计中要考虑的一些问题。其次讨论CMOS射频前端的重要功能单元,包括低噪声放大器、混频器、频率综合器和功率放大器。对各单元模块在设计中的技术指标，可能采用的电路结构以及应该注意的问题进行了讨论。.%rR.;2!c'mT9本课程还讨论射频频段电感、电容等

5、无源器件集成的可能性以及方法。本课程还讨论对射频模块的不同的设计限制，包括设计中主要涉及的频率响应、增益、稳定性、噪声、失真（非线性）、阻抗匹配和功率损耗。本课程重点是如何设计和构造主要射频电路模块以使IC技术与RF技术相结合的方法学。第一章介绍RF基本原理、分析方法、常用电路和技术，以及相关仿真软件的使用等。第二章主要描述模块级的性能指标。第三章主要介绍IC技术和晶体管的特性。第四章介绍阻抗匹配的方法，这对于片上电路之间的互连是相当重要的。第五章主要介绍无源电路在IC中的实现和限制。第六章至第十

6、章介绍不同的电路模块，例如，本振、混频器、电压控制振荡器、滤波器、功率放大器。通过本课程学习，学生将具有以下能力：DR/)hAEl熟悉RFIC的设计方法。VOQt{v{1

7、l熟悉RFIC的常用电路和技术。{yHfE,l熟悉现代RFIC仿真工具的使用方法。-G;1Ul熟悉现代RFIC的性能分析方法。dYd~9主要包括：RF基本原理、分析方法、常用电路和技术，以及相关仿真软件的使用等，突破RFIC产品设计的高难度障碍，为进入3G、4G等众多的需要RFIC的无线通信领域的设计技术奠定基础。通过本课程学

8、习，使学生了解通信系统中的RFIC的应用和使用RF电路仿真软件正确设计RF电路。`5Btg.&X{}#hyYk"p2vBj.*J教学大纲详细内容如下：h50StZ8Yr+^?-}v绪论OLNn3JRFIC的重要性@$d5Q(GRFIC和MMIC的区别V6MT>TRFIC的特性0jP00RFIC的仿真方法z<6P3x

9、RFIC设计中的问题：噪声、线性化和滤波T[h}A"yK;介绍ckN(`W,xp噪声HwW[M[qA射频电路中的线性化和失真mnQjX?动态范围$^=jPk]+滤波问题$qtU;}

10、eEG{`Y"UoCT7X主要的技术回顾!jX+ox介绍ay:P.`5)双极晶体管描述Tc3ih~LvG小信号模式b*FU*)<4.小信号参数X[~f:E[1J双极晶体管中的噪声o>Rw}R晶体管模式中的噪声源a(x.{}uG,双极晶体管的设计1(:b{BlCMOS晶体管E2qB:阻抗匹配t7*G91Hoq&介绍c69U1阻抗匹配n~"g'Y串联和并联电感和电容之间的转换aR="5{en{:互感的概念8g#c%eZ阻抗变换器qXP1Q3宽带阻抗变换网络,`%k'ecNL