SiGe BiCMOS TD-SCDMA混频器的设计研究

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作为世界第三代移动通信标准之一的TD-SCDMA标准,日益受到中国政府和产业界的关注与支持。其中,TD-SCDMA移动终端射频芯片的研发技术正处于发展阶段,掌握其核心技术对TD-SCDMA商用之后的经济效益至关重要。而混频器作为移动终端射频芯片的重要组成模块,已经成为人们研究的热点。为此,本文设计了一个满足TD-SCDMA终端射频标准的混频器电路。 文章首先介绍TD-SCDMA移动终端的发展前景、阐述本次设计选用SiGeBiCMOS技术的理由、分析混频器设计中的重点、难点以及总结和比较几种接收机结构的特点。第二部分对射频的概念、混频原理及混频器的性能指标进行介绍,特别提出了零中频结构对混频器设计的若干影响。第三部分针对仿真所用的捷智工艺库,研究了NPN双极型晶体管、电感、电容和电阻的器件模型,其中包括等效电路、结构型号、工作范围等。第四部分在研究目前最为广泛应用的Gilbert单元混频电路的基础上,从降低电源电压、提高线性度、提高隔离度这三个方面进行改进,并且完成了对混频器的核心电路、射频级与本振级偏置电路以及射频输入匹配电路的设计。第五部分使用EDA工具CadenceSpectreRF对所设计的混频器进行仿真验证,主要包括直流、端口匹配、线性度,增益、噪声和隔离度等方面的仿真与分析。仿真结果表明,除增益在部分带宽内略低于指标,电路的其它性能指标基本达到预定要求。
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