基于SiGe工艺的超宽带低噪声放大器研究与设计

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2、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攥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，在一年解密后适用本授权书。本人签名：是盎壹⋯名．奄一趱导师签名：：．：：．2二：登摘要近年来，随着半导体工艺的飞速发展，在射频性能方面，SiGeBiCMOS工艺已经逐渐接近GaAs工艺。在

3、SiGeBiCMOS工艺下制作的单片微波集成电路已经成为射频微波集成电路的一个研究的热点。在手机通信系统、蓝牙系统、导航系统和卫星通讯等接收机系统中，低噪声放大器是不可或缺的模块，也是最为关键的模块之一。低噪声放大器的噪声性能、功率匹配、信号带宽和增益等指标直接决定了接收通道的性能。对低噪声放大器设计技术的研究是射频接收机系统设计的基础，对于高性能、低成本的射频接收系统的设计具有极其重要的意义。本文首先介绍了超宽带低噪声放大器的国内外研究现状。在此基础上针对SiGeBiCMOSHBT的噪声源、噪声性能以及二端口网络的噪声优化进行了详细的分析，可

4、以得出HBT晶体管相对于CMOS工艺晶体管更容易实现宽带的低噪声性能。其次，对带通滤波器匹配技术、并联电阻反馈技术和共基极输入技术等常用的宽带匹配技术进行了定量的分析。此外，本文还介绍了分布式放大器技术的优缺点以及增益频带展宽技术。最后，本文基于SiGeBiCMOS工艺设计了一个超宽带低噪声放大器，给出了详细的设计流程，并进行了前仿真、版图的设计和优化以及后仿真。后仿真结果表明所设计的超宽带低噪声放大器工作频带覆盖X波段和Ku波段，噪声系数NF<3．17dB，输入功率匹配<一16dB，增益20．04dB，增益波动

5、，达到了设计的要求。关键字：单片微波集成电路低噪声放大器超宽带SiGeBiCMOSII基于SiGe工艺的超宽带低噪声放大器研究与设计AbstractIIIInrecentyears，theperformanceofSiGeprocessintheradiofrequencyfieldismoreandmoreclosetoGaAsprocesswiththerapiddevelopmentofsemiconductortechnology．TheMMICusingSiGeprocesshasbecomeapopularresearchpoint

6、．LowNoiseAmplifierisakeymoduleinatransceiversystemsuchasMobileCommunicationSystem，BluetoothSystem，GlobalNavigationSatelliteSystemsandSatelliteCommunicationSystem．TheperformanceoftheLowNoiseAmplifierdeterminestheperformanceofthewholereceiversystem．TheresearchonLowNoiseAmplifi

7、er,whichisthebaseoftheRFreceiverdesign，hasaveryimportantsignificanceonhighperformanceandlowcosttransceiversystem．Inthispaper，astudyofUltra—WidebandLowNoiseAmplifierresearchismade．ThenoisesourceofSiGeBiCMOSHBTisintroduced，afterthatadetailedanalysisonthenoiseoptimizationoftwop

8、ortnetworkandthenoiseperformanceofSiGeHBTismade．ItcanbeconcludedthattheHBTt