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复数滤波器的设计通常面临以下几个挑战:(1)随着GNSS信号带的不断扩充,需要一个能够集成多种带宽和中频的基带复数滤波器;(2)另外,对于多带宽多中频的复数滤波器,它的频率校准电路也需要适用于全部情况;(3)在太空中,复数滤波器会在极端的高低温环境下工作,这时需要它的Q值随温度变化较小。本文针对这些挑战对复数滤波器展开研究,提出一个创新的关键技术,并在此基础上实现了预期的目标。首先,为了适应GNSS接收机的应用,本次设计的复数滤波器能够接收GPS、北斗、格洛纳斯和伽利略等卫星导航信号,有16MHz和4MHz两个中频,2、4、10和20MHz四个带宽。本文还介绍了基于数字延时锁定环路(Delay-locked loop,DLL)频率校准电路。在此基础上,通过对电阻电容(RC)阵列的数字控制,实现了能够适用于所有模式的校准电路。此外,本文还创新地在偏置电路中引入了组合偏置方法,通过组合恒定G_m(constant-g_m)和带隙基准(band-gap)偏置,使复数滤波器的品质因数(Quality-factor,Q)的温度系数可调。从而选取适当偏置比例,使复数滤波器的Q值随温度变化稳定。最后,在上述关键技术研究的基础上,本文采用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计并流片验证了一款同时满足全带GNSS信号带的芯片。本款芯片采用5阶切比雪夫(Chebeyshev)架构,芯片面积为0.4mm~2,在1.8 V电源电压下消耗9~14mA(不同模式)的电流。测试结果显示在-25~100°C范围内,复数滤波器在截止频率处的增益变化小于0.4dB。对于所有模式,复数滤波器有0~42dB增益,每6dB可调;镜像抑制大于42dB;带外抑制大于25dB。