多模多频无线收发机中模拟信道选择滤波器设计研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kcj321
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无线通信技术的快速发展,使得各种新的无线通信方式和通信协议层出不穷,人们迫切希望自己手中的无线终端能够工作在多种通信模式下,实现无限自由通信。本文通过调研大量通信协议和接收机相关文献,认真总结滤波器相关的理论,仔细对滤波器电路进行设计仿真,设计出一款能够适用于GSM,TD-SCDMA, WLAN, RFID四种通信标准的可配置信道选择波器。本文取得以下成果:1.从经典的模拟滤波器设计理论入手,首先分对目前流行的Active-RC滤波器和Gm-C滤波器经行比较,阐述了两种结构的优缺点。并介绍了滤波器的传输函数和综合方式,以及滤波器的非理想因素对传输曲线的影响。从通信标准对滤波器各项性能要求,从GSM、TD-SCDMA、WLAN、RFID的通信标准考虑,对滤波器的截止频率,噪声,线性度指标进行推导。2文章介绍了一款截止频率从300KHz到10MHz可调的7阶Active-RC切比雪夫低通滤波器电路。该滤波器采用5阶基于LC-Ladder的leapfrog滤波器,在后级级联一个Two-Thomas二阶滤波单元,既保证了滤波器截止频率不易受器件变化的影响,又保证滤波器良好的稳定性和可调性。为了能够在线性度和噪声指标之间折中,整个滤波器加入了预放大级。3.由于WLAN a/b/g模式信号带宽在10MHz附近,高截止频率的滤波器对运放的GBW要求较高,本文提出的一款改进型高增益大带宽运放设计过程以及关键指标的计算。该运放没有采用传统的米勒电容补偿来引入主极点,主极点由两级运算放大器第一级输出点的寄生电容和输出电阻决定,提高了运放主极点频率位置;采用零点补偿次极点的方法在保证相位裕度的同时将运放GBW扩展到5GHz。运放在输出节点采用单位增益缓冲器作为共模电平的检测方法,避免了采用大电阻提取共模电平时由于电阻工艺偏差而引入的输出直流电平偏移。4.文章给出了滤波器关键电路寄生提取后的仿真测试结果。本次滤波器设计采用0.13umCMOS工艺实现,测试结果验证了设计理论和设计方法的正确性,达到了系统要求。
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