一种应用于DRM/DAB/DVB-H的噪声抵消和IP3改进的CMOS射频前端设计

本文给出了一种应用于数字广播标准的CMOS射频前端电路芯片,其包括宽带低噪声放大器、正交混频器和可变增益放大器,该前端能够支持200kHz-2GHz频率范围内的多种无线通信标准,该电路在没有牺牲其他电路性能包括电压增益和功耗的情况下,改善了NF和IP3。通过噪声抵消技术降低前端的NF,通过差分多栅晶体管结构（DMGTR）提高前端的IP3。dB线性可变增益放大器的增益控制通过采用工作在线性区的PMOS晶体管来实现。芯片采用0.18um CMOS工艺实现。测试结果表明在200kHz-2GHz范围内S11小于-11.4,增益变化范围在250MHz为12-42dB,在2GHz为4-36dB。单边带NF为3.1-6.1 dB。在中等增益情况下IIP3为-4.7-2.0dBm。整个前端在1.8V电源电压情况下功耗仅仅为36mW。     

一种用于3.1–4.8GHz MB-OFDM 超宽带系统的CMOS接收机

本文介绍一种应用于3.1-4.8GHz 多频带正交频分复用超宽带系统的全集成全差分CMOS接收机芯片。在接收机射频前端中应用了一种增益可变的低噪声放大器和合并结构的正交混频器。在I/Q中频通路中则集成了5阶Gm-C结构的有源低通滤波器以及可变增益放大器。芯片通过Jazz 0.18μm RF CMOS工艺流片,含ESD保护电路。该接收机最大电压增益为65dB,增益可调范围为45dB,步长6dB;接收机在3个频段的平均噪声系数为6.4-8.8dB,带内输入三阶交调量(IIP3)为-5.1dBm。芯片面积为2.3平方毫米,在1.8V电压下,包括测试缓冲电路和数字模块在内的总电流为110mA。     

433MHz ASK接收机射频前端电路设计

设计了一款应用在433MHz ASK接收机中的射频前端电路。在考虑了封装以及ESD保护电路的寄生效应的同时,从噪声、匹配、增益和线性度等方面详细讨论了低噪声放大器和下混频器的电路设计。采用0.18μm CMOS工艺,在1.8V的电源电压下射频前端电路消耗电流10.09 mA。主要的测试结果如下:低噪声放大器的噪声系数、增益、输入P1dB压缩点分别为1.35 dB、17.43 dB、-8.90dBm;下混频器的噪声系数、电压增益、输入P1dB压缩点分别为7.57dB、10.35dB、-4.83dBm。     

一种全集成CMOS数字电视调谐器射频前端

设计了一种全集成CMOS数字电视调谐器(DTV tuner)射频前端电路.该电路采用二次变频低中频结构,集成了低噪声放大器、上变频混频器、下变频混频器等模块.芯片采用0.18μm CMOS工艺实现,测试结果表明,在50～860MHz频率范围内,射频前端能够实现很好的输入阻抗匹配,并且总的增益变化范围达到20dB.其中,在最大增益模式下,电压增益为 33dB,单边带噪声系数(SSB NF)为9.6dB,输入参考三阶交调点(ⅡP3)为-11Bm;在最小增益模式下,电压增益为 14dB,单边带噪声系数为28dB,输入参考三阶交调点为 8dBm.射频前端电路面积为1.04mm×0.98mm,工作电压为1.8V,消耗电流为30mA.     

一种全集成CMOS数字电视调谐器射频前端

设计了一种全集成CMOS数字电视调谐器(DTV tuner)射频前端电路.该电路采用二次变频低中频结构,集成了低噪声放大器、上变频混频器、下变频混频器等模块.芯片采用0.18μm CMOS工艺实现,测试结果表明,在50～860MHz频率范围内,射频前端能够实现很好的输入阻抗匹配,并且总的增益变化范围达到20dB.其中,在最大增益模式下,电压增益为+33dB,单边带噪声系数(SSB NF)为9.6dB,输入参考三阶交调点(ⅡP3)为-11Bm;在最小增益模式下,电压增益为+14dB,单边带噪声系数为28dB,输入参考三阶交调点为+8dBm.射频前端电路面积为1.04mm×0.98mm,工作电压为1.8V,消耗电流为30mA.     

宽带CMOS可变增益放大器的设计

采用TSMC0.18μm RF CMOS工艺设计实现了一种对数增益线性控制型的宽带可变增益放大器,电路采用两级结构,前级采用电压并联负反馈的Cascode结构以实现良好的输入匹配和噪声性能;后级采用信号相加式电路实现增益连续可调,同时本文设计了一种新型指数控制电压转换电路,解决了射频CMOS电路中,由于漏源电流与栅源电压通常不为指数关系而造成放大器对数增益与控制电压不成线性关系的难题,实现了可变增益放大器的对数增益随控制电压呈线性变化,芯片测试结果表明,电路在1.8V电源电压下,电流为9mA,3dB带宽为430-2330MHz,增益调节范围为-3.3-9.5dB,最大增益下噪声系数为6.2dB,最小增益下输入1dB压缩点为-9dBm。     

一款应用于GPS的CMOS低功耗高增益LNA

针对当前应用于GPS射频前端的LNA存在的不足,设计了一种新型的LNA.从电路结构、噪声匹配、线性度、阻抗匹配、电压增益以及功耗等方面详细讨论了该低噪声放大器的设计.电路采用CMOS 0.18μm工艺实现,经过测试,低噪声放大器的增益为40.8dB,噪声系数为0.525dB,PldB为-29.5dBm,1.8V电压下的消耗电流仅为1.4mA.电路性能充分满足应用要求.     

应用于SC-UWB收发机的CMOS射频接收前端电路设计

设计了应用于单载波超宽带（SC-UWB）无线收发机中的CMOS射频接收前端电路. 该前端电路采用直接变频结构,包含一个差分低噪声放大器（LNA）、一个正交混频器和两个中频放大器。其中,LNA采用源级电感负反馈结构.首先给出了该类型LNA中输入匹配带宽关于栅源电容、工作频率及匹配目标值的表达式 然后考虑到栅极片上电感、键合电感及其精度,提出了在增益和功耗约束下的噪声因子优化策略。该LNA利用两级放大级的不同谐振点实现了7.1~8.1GHz频段上的平坦增益,并具有两种增益模式来改善接收机动态范围. 正交混频器采用折叠式双平衡吉尔伯特结构. 该射频前端电路采用TSMC0.18um RF CMOS工艺设计,芯片面积为1.43 mm2. 在高、低增益模式下,测得的最大转换增益分别为42dB和22dB,输入1dB压缩点为-40dBm和-20dBm,S11低于-18dB和-14.5dB,中频3dB带宽大于500MHz. 高增益模式下双边带噪声因子为4.7dB. 整个电路在1.8V供电电压下功耗为65mW。     

宽带CMOS可变增益放大器的设计

采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计实现了一种对数增益线性控制型的宽带可变增益放大器.电路采用两级结构,前级采用电压并联负反馈的Cascode结构以实现良好的输入匹配和噪声性能;后级采用信号相加式电路实现增益连续可调.同时本文设计了一种新型指数控制电压转换电路,解决了射频CMOS电路中,由于漏源电流与栅源电压通常不为指数关系而造成放大器对数增益与控制电压不成线性关系的难题,实现了可变增益放大器的对数增益随控制电压呈线性变化.芯片测试结果表明,电路在1.8V电源电压下,电流为9mA,3dB带宽为430～2330MHz.增益调节范围为-3.3～9.5dB,最大增益下噪声系数为6.2dB,最小增益下输入1dB压缩点为-9dBm.     

低噪声和高增益CMOS下变频混频器设计

设计并实现了一个用于GPS接收机射频前端的CMOS下变频混频器.基于对有源混频器的噪声机制的物理理解,电路中采用了噪声消除技术,以减少Gilbert型混频器中开关管的闪烁噪声,并引入一个额外的电感与开关对共源节点的寄生电容谐振,改善整个电路的噪声系数和转换增益等关键性能指标.电路采用TSMC 0.25 μm RF CMOS工艺实现,SSB噪声系数为7 dB,电压转换增益为10.4 dB,输入1 dB压缩点为-22 dBm,且输入阻抗匹配良好,输入反射系数为-17.8 dB.全差分电路在2.5 V供电电压下的功耗为10 mW,可满足GPS接收机射频前端对低噪声、高增益的要求.     

宽带CMOS低噪声放大器的设计

文章主要介绍应用于集群接收机系统的350MHz～470MHz低噪声放大器,采用0.6μm CMOS工艺。探讨了优化低噪声放大器的噪声系数、增益与线性度的设计方法,同时对宽带输入输出匹配进行了分析。这种宽带低噪声放大器的工作带宽350MHz～470MHz,噪声系数小于3dB,增益为24dB,增益平坦度为±1dB,输入1dB压缩点大于-15dBm。     

相位噪声对QAM系统的影响及消除方法分析

分析了相位噪声的成因、测量以及相位噪声对系统的影响.同时通过仿真给出了因相位噪声影响而使系统性能下降的图示表示.列举了消除相位噪声影响所采用的不同方法,并着重分析了高阶QAM对抗相位噪声的最新的解调方法.     

基于反馈技术的宽带低噪声放大器的设计

介绍了宽带放大器的设计方法和负反馈技术。选用增益高、噪声小的高电子迁移率晶体管（HEMT）ATF54143,利用负反馈和宽带匹配技术,设计制作了一个高增益低噪声放大器,并借助于安捷伦公司的微波电路仿真软件ADS进行仿真和优化。测试表明,在50-300 MHz的频率范围内,低噪声放大器的增益大于22 dB,平坦度小于±0.3 dB,噪声系数小于1.25,输入驻波小于1.4,输出驻波小于1.3。     

一种改进的图像中脉冲噪声滤波方法

提出了一种估计脉冲噪声强度的方法,并针对传统中值滤波(MF)法在去除脉冲噪声时存在的不足,给出了一种由噪声检测和噪声滤波2个阶段组成的图像滤波方法.实验结果表明,采用本文估计方法获得的噪声强度偏差较小,噪声滤波方法能在有效去除噪声的同时保持图像的边缘.     

SiGe LNAs for UMTS System

Three LNAs at 2 GHz frequency range have been implemented in a SiGe Bipolar process targeted for a universal mobile telecommunications system. The LNAs are operating in two gain modes and they include a power-down mode. Both on-wafer and packaged LNAs were measured. Noise figure below 2 dB with IIP3 of 1 dBm and gain exceeding 15 dB has been achieved. LNAs work from a 2.7–5.5 V power supply. A figure of merit method is used to compare this work to other published LNAs.     

Optimum Design for a Low Noise Amplifier in S-Band

An optimum design of a low noise amplifier (LNA) in S-band working at 2-4 GHz is described. Choosing FHC40LG high electronic mobility transistor (HEMT), the noise figure of the designed amplifier simulated by Microwave Office is no more than 1.5 dB, meanwhile the gain is no less than 20 dB in the given bandwidth. The simulated results agree with the performance of the transistor itself well in consideration of its own minimum noise figure (0.3 dB) and associated gain (15.5 dB). Simultaneously, the stability factor of the designed amplifier is no less than 1 in the given bandwidth.     

基于最小噪声匹配的低噪放-天线一体化电路

传统的接收端天线与低噪声放大器(LNA)级联,通常需将天线输出阻抗与LNA 的输入阻抗均匹配到50 Ω,为此引入的匹配电路不仅占用了较大的电路尺寸,而且额外引入插入和失配等损耗。为消除匹配网络,本文提出一种基于ATF-54143 晶体管的低噪放-天线一体化电路,基于最小噪声条件下将天线的阻抗与LNA晶体管的输入阻抗实现匹配。该方案通过直接优化微带天线的阻抗实现与LNA 晶体管的宽带匹配,不使用任何形式的输入阻抗匹配网络来构建有源集成天线,从而克服了传统设计存在的问题和不足。实验测试表明,在2~3 GHz 的带宽内,噪声系数(NF)较传统级联设计都有改善,且最大改善可达0.38 dB(较传统设计NF降低16%)。     

密集波分复用系统中级联EDFA光信噪比分析

文中推导出级联 EDFA密集波分复用系统光信噪比表达式 ,并由 EDFA噪声指数的定义推导出级联 EDFA系统等效噪声指数的表达式 ,分析了级联 EDFA系统输出端 OSNRout与等效噪声指数之间的关系 ,通过实验对其进行了验证     

Optimum Design for a Low Noise Amplifier in S-Band

An optimum design of a low noise amplifier （LNA） in S-band working at 2-4 GHz is described. Choosing FHC40LG high electronic mobility transistor （HEMT）, the noise figure of the designed amplifier simulated by Microwave Office is no more than 1.5 dB, meanwhile the gain is no less than 20 dB in the given bandwidth. The simulated results agree with the performance of the transistor itself well in consideration of its own minimum noise figure （0.3 dB） and associated gain （15.5 dB）. Simultaneously, the stability factor of the designed amplifier is no less than 1 in the given bandwidth.     

采用新型多层基板的多芯片组件封装技术

介绍了一种采用铜-聚酰亚胺薄膜多屡蒸板的多芯片组件（MCM），它解决了高频下维持较低变调噪声带来的传输损耗增大，以及大量LSI芯片的同时切换噪声增大的问题。