应用于射频收发机的低功耗频率综合器

基于0.18μm 1P6M CMOS工艺,设计并实现了一种用于工作在2.4 GHz ISM频段的射频收发机的整数型频率综合器。频率综合器采用锁相环结构,包括片上全集成的电感电容压控振荡器、正交高频分频器、数字可编程分频器、鉴频鉴相器、电荷泵、二阶环路滤波器,为接收机提供正交本地振荡信号并驱动功率放大器。通过在PCB板上绑定裸片的方法进行测试,测试结果表明,压控振荡器的频率覆盖范围为2.338～2.495 GHz;锁定频率为2.424 GHz时,频偏3 MHz处的相位噪声为-113.4 dBc/Hz,带内相位噪声为-65.9 dBc/Hz;1 MHz处的参考杂散为-45.4 dBc,满足收发机整体性能指标的要求。在1.8 V电源电压下,频率综合器整体消耗电流仅为6.98 mA。芯片总面积为0.69 mm×0.56 mm。     

一种2.4GHz正交输出频率综合器

介绍了一种用于bluetooth的基于0.35μm CMOS工艺的2.4GHz正交输出频率综合器的设计和实现.采用差分控制正交耦合压控振荡器实现I/Q信号的产生.为了降低应用成本,利用一个二阶环路滤波器以及一个单位增益跨导放大器来代替三阶环路滤波器.频率综合器的相位噪声为-106.15dBc/Hz@1MHz,带内相位噪声小于-70dBc/Hz,3.3V电源下频率综合器的功耗为13.5mA,芯片面积为1.3mm×0.8mm.     

一种9.8-mW 1.2-GHz CMOS 低噪声正交输出频率综合器

实现了一种基于标准0.18µm CMOS工艺的应用于北斗导航射频接收机的1.2GHz频率综合器。在频率综合器中采用了一种基于分布式偏置技术实现的低噪声高线性LC压控振荡器和一种基于源极耦合逻辑的高速低开关噪声正交输出二分频器,集成了基于与非触发器结构的高速8/9双模预分频器、无死区效应的延迟可编程的鉴频鉴相器和电流可编程的电荷泵。该频率综合器的输出频率范围从1.05到1.30GHz。当输出频率为1.21GHz 时,在100-kHz和1-MHz的频偏处相位噪声分别为-98.53dBc/Hz和-121.92dBc/Hz。工作电压为1.8V时,不包括输出Buffer的核心电路功耗为9.8mW。北斗射频接收机整体芯片面积为2.41.6 mm2。     

一种2.4GHz正交输出频率综合器

介绍了一种用于bluetooth的基于0.35μm CMOS工艺的2.4GHz正交输出频率综合器的设计和实现.采用差分控制正交耦合压控振荡器实现I/Q信号的产生.为了降低应用成本,利用一个二阶环路滤波器以及一个单位增益跨导放大器来代替三阶环路滤波器.频率综合器的相位噪声为-106.15dBc/Hz@1MHz,带内相位噪声小于-70dBc/Hz,3.3V电源下频率综合器的功耗为13.5mA,芯片面积为1.3mm×0.8mm.     

一种用于双波段GPS接收机的低功耗宽带CMOS频率合成器

提出了一种用于双波段GPS接收机的宽带CMOS频率合成器. 该GPS接收机芯片已经在标准0.18μm射频CMOS工艺线上流片成功,并通过整体功能测试. 其中压控振荡器可调振荡频率的覆盖范围设计为2~3.6GHz,覆盖了L1,L2波段的两倍频的频率点,并留有足够的裕量以确保在工艺角和温度变化较大时能覆盖所需频率. 芯片测试结果显示,该频率综合器在L1波段正常工作时的功耗仅为5.6mW,此时的带内相位噪声小于-82dBc/Hz,带外相位噪声在距离3.142G载波1M频偏处约为-112dBc/Hz,这些指标很好地满足了GPS接收芯片的性能要求.     

一种用于双波段GPS接收机的低功耗宽带CMOS频率合成器

提出了一种用于双波段GPS接收机的宽带CMOS频率合成器.该GPS接收机芯片已经在标准O.18μm射频CMOS工艺线上流片成功,并通过整体功能测试.其中压控振荡器可调振荡频率的覆盖范围设计为2～3.6GHz,覆盖了L1,L2波段的两倍频的频率点.并留有足够的裕量以确保在工艺角和温度变化较大时能覆盖所需频率.芯片测试结果显示,该频率综合器在L1波段正常工作时的功耗仅为5.6mW,此时的带内相位噪声小于-82dBc/Hz,带外相位噪声在距离3.142G载波1M频偏处约为-112dBc/Hz,这些指标很好地满足了GPS接收芯片的性能要求.     

卫星电视天线射频电路中LC压控振荡器设计

设计了一款应用于卫星电视天线电路中低功耗、低相噪的宽带单片集成压控振荡器。该振荡器利用PMOS尾电流源和MIM电容阵列结构。在保证调谐范围的前提下,有效地降低了相位噪声。使得该压控振荡器实现了3.384～4.022 GHz频段的覆盖,在中心频率为3.7 GHz时,100 Hz和1 MHz频偏处的相位噪声分别为-90.4 dBc/Hz和-119.1 dBc/Hz,工作电压下为1.8 V,功耗仅为2.5 mW。     

宽带低相噪低杂散Σ-Δ小数分频频率综合器

采用65 nm CMOS工艺,设计了一种宽带低相噪低杂散的Σ-Δ小数分频频率综合器。该频率综合器采用3个压控振荡器以及可编程分频链路实现宽带输出,每个压控振荡器采用自适应衬底偏置技术以减小PVT变化的影响。可编程分频器采用重定时单元同步输出,降低了分频器的相位噪声。自动频率校准模块采用一个可对压控振荡器直接计数的结构,缩短了频率锁定时间。Σ-Δ调制器中采用了陷波滤波结构,降低了高频量化噪声。后仿真结果表明,1.2 V电源电压下,该频率综合器可输出正交信号的频率范围为0.2~6 GHz,输出频率为3.762 5 GHz时,相位噪声为-113.59 dBc/Hz @1 MHz,参考杂散为-59.3 dBc,功耗为91 mW。     

射频卫星电视天线电路中LC压控振荡器设计

本文设计了一款应用于卫星电视天线电路中低功耗、低相噪的宽带单片集成压控振荡器。该振荡器利用PMOS尾电流源和MIM电容阵列结构。在保证调谐范围的前提下,有效的降低了相位噪声。使得该压控振荡器实现了3.384GHz~4.022GHz频段的覆盖,在中心频率为3.7GHz时,100Hz和1MHz频偏处的相位噪声分别为-90.4dBc/Hz和-119.1dBc/Hz,工作电压下为1.8V,功耗仅为2.5mW。     

一个应用于GSM/PCS/DCS/WCDMA收发机的带频率自校准技术的3~5 GHz低相位噪声分数分频频率综合器

本文给出了一种应用于GSM/PCS/DCS/WCDMA收发机的低相位噪声Σ-Δ分数分频频率综合器的设计。提出了一种新的环路稳定性分析方法,从而保证了锁相环路不会因为工艺、温度以及频率的偏差而导致不稳定。所设计的压控振荡器采用经过改进的数字控制电容阵列,扩展了振荡器的调谐范围,降低了相位噪声。同时,本文还采用了一种高精度的自动频率校准技术以自动选择振荡器的频带,并且提高了其相位噪声性能。芯片在SMIC 0.13 μm CMOS工艺下制造。测试结果表明,在1.2 V电源电压下,所设计的频率综合器的锁定范围达到3.05 GHz到5.17GHz,能够覆盖所要求的5个频带,并且锁定时间小于30 μs。测试得到的带内噪声在3.8GHz、2GHz和948MHz载波频率下分别为-89、-95.5和101dBc/Hz,相应的在1 MHz频偏处的带外噪声为-121、-123和-132dBc/Hz,能够满足以上提到的协议标准对相位噪声的要求。     

几何位相非线性变化的实验研究

本文报道了Pancharatnam位相非线性变化的实验研究，实验结果与理论预言符合得很好。Pancharatnam位相的这种非线性可能在光开关中得到应用。     

DRFM相位校正技术研究

DRFM复制信号的相位不连续会破坏输出信号的相干性，影响干扰效果。将信号取样的起始和终止相位之差记录下来，并在信号复制时进行相位补偿的新技术，可以消除复制信号首尾相位差，并简化电路。3比特相位DRFM中相位校正的精度优于π／4。     

基于线性移相误差的[WT《A》]N步移相算法

移相误差是影响移相干涉术测量精度的主要来源,针对移相器的线性移相误差,文中提出一种新型的移相干涉术算法-N步移相算法。该算法通过最小二乘法估计出移相器做等步移相时的实际移相相位,利用上述估计值代入相位计算公式获得被测物体的相位分布。同时对该算法进行仿真研究,其结果表明,算法能准确地估计移相相位,获得被测物体的精确相位分布,并可实现λ/100的高精度测量,且在测量精度上明显优于其他算法。     

提高相位干涉仪测向精度与改善测角范围的探讨

简单介绍单基线相位干涉仪测向的基本原理，针对其测向范围与测向精度的矛盾，利用多基线相位干涉仪即可解决这一矛盾，既能增大测向范围，又可以达到高的测向精度，关键在于如何解相位模糊问题，文章给出一种解模糊的方法。     

和差两路相位不平衡性探讨

对和差两路相位的形成、影响相位不平衡性因素进行详细的分析，并在此基础上，提出减小和差两路相位差的方法。     

一种改进的射频相位校准方法

根据微差变频移相原理,提出了一种射频相位校准的新方法.该新方法采用固定电长度,微小改变信号频率实现移相的新途径对射频相位进行校准.理论分析和实测结果证明,此新方法能提高射频相位的校准准确度,在实际工作中有一定的实用性.     

基于相位测量法测量透射式相位光栅的表面形貌

建立了一套基于马赫-曾德尔干涉仪的测量系统,获得了透射式相位光栅的相位信息并推算出光栅的表面形貌。给出了相位测量法的基本原理,运用傅里叶变换法和相位解包裹技术,对实验系统采集的干涉图的相位信息进行处理并计算出光栅的高度、周期和底角等结构参数。结果表明,该测量方法和系统能够精确地测量光学相位元件的表面形貌,具有较高的实用价值。     

卫星通信地球站终端设备锁相源相位噪声分配方法

提出一种单路单载波卫星通信地球站终端设备中各锁相源相位噪声的分配方法，并联系地球站终端设备的研制任务给出一个实例。     

Frequency Independent Nonlinear Feedforward Phase Estimator

The major focus of this work deals with fast and efficient phase estimation in an additive white Gaussian noise environment, where the received signal is a function of both phase and frequency error (, ). The paper proposes a modified version of the Viterbi and Viterbi phase estimator, and compares this modified version with the original. The comparison is performed in terms of two criteria – estimator variance and phase ambiguity resolution. Results suggest that the new estimator has a lower variance than the original technique when a frequency error is present. In addition, when the frequency is perfectly synchronized, the two estimators yield similar performances at moderate to high levels of signal-to-noise ratios. Phase ambiguity resolution by unique word preambles is also investigated. Although the new estimator requires additional processing to resolve ambiguity, its probability of resolution error is shown to be almost the same as for the V & V estimator.     

鉴相方法的分析与比较

简要介绍了干涉仪测向中模拟和数字两种相位差测量方法,重点对这两种方法的测向误差进行了分析,最后对鉴相方法进行了比较。