CMOS射频超宽带混频器的研究

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1、摘要CMOS射频超宽带混频器的研究学科微电子学与固体电子学作者姓名董怀玉签名指导教师余宁梅教授(博导)签名牛兰奇副教授签名答辩日期2005年3月摘要论文针对目前射频集成电路发展的趋势和无线通信技术的发展需求结合超宽带通信的技术优势设计了用于超宽带无线通信系统接收机中的CMOS射频混频电路该电路可以集成应用到超宽带无线通信系统中首先论文通过分析目前射频集成电路和无线通信技术的发展现状以及超宽带技术独特的优势论证了设计CMOS射频超宽带混频器的必要性其次对超宽带技术和混频电路的混频原理进行了深入分析获取了在设计中用到的一些关键参数然

2、后根据射频集成电路设计流程具体实现了CMOS混频电路主要步骤包括器件的射频等效模型分析混频电路设计与优化混频电路的阻抗匹配器件等效模型分析是根据SMIC的射频工艺库对NMOS管金属螺旋电感电容电阻进行了研究设计了适合超宽带通信的混频电路并对电路进行优化确定电路的元件参数讨论了宽带电路和窄带电路阻抗匹配的方法将混频电路的射频本振中频端口的阻抗匹配到了50欧姆最后调中芯国际的射频工艺库在Hspice仿真平台上对设计的混频电路进行了软件模拟给电路加上适当信号源检测电路的输出波形并对西安理工大学硕士学位论文电路进行FFT分析验证了设计的

3、正确性同时利用该软件测出了电路的关键参数说明了设计的正确性关键词射频混频器超宽带器件模型阻抗匹配本课题由日本OKI公司资助AbstractTHERESEARCHOFCMOSRFMIXERFORUWBSubject:MicroelectronicsandSolidElectronicsAdvisor:ProfessorYuningmeiAssociateprofessorNiulanqiGraduateStudent:DonghuaiyuGraduateDate:Mar,2005AbstractAccordingtothedeve

4、lopmentoftheCMOSRadio-FrequencyIntegratedCircuitsandthewirelesscommunicationtechnology,usingtheadvantageofUWB,CMOSRFdown-conversionmixerforUWBcommunicationsystemisdesigned.AnditcanbewidelyappliedinUWBcommunicationsystem.Firstly,thenecessityofdesigningtheresearchofCMO

5、SRFmixerforUWBcommunicationsystemisdiscussedbyanalyzingtheactualityoftheRFICdevelopmentandtheapplicationoftheUWBtechnologyinwirelesscommunication.Secondly,themixingprincipleandUWBtechnologyisanalyzeddeeply.Summarizedsomeparametersthatwillbeusedindesign.Thirdly,theCMO

6、SmixerisdesignedaccordingtotheRFdesignflow.Themainprocessincludesfollowing:analysisofdevicemodel,designmixingcircuit,impedancematching.Devicesmodelincluding:NMOSFET,Resister,Capacitance,Inductor.DevicemodelisanalyzeddeeplyaccordingtotheRFSpicefileofSMIC.DesignedtheCM

7、OSmixercircuitforUWBcommunicationsystem,andthedeviceparameters.Discussedthewayofimpedancematchingforwidebandcircuitandnarrowbandcircuit.RFportLO西安理工大学硕士学位论文portandIFportarematchedto50ohm.Lastly,using0.25umRFspicefileofSMIC,simulatedthemixercircuitwithHspicesoftware.M

8、akedtheFFTanalysisforthiscircuit,provethedesignisright.Testedtheparametersofmixercircuitshowthatthedesignfullyhaveaccomplishedthere