【摘 要】
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无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)以其强大的感知能力和灵活的自组织网络特点而备受关注。射频收发模块作为无线传感器网络节点的重要组成部分,其研究价值较高。
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无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)以其强大的感知能力和灵活的自组织网络特点而备受关注。射频收发模块作为无线传感器网络节点的重要组成部分,其研究价值较高。在对低功耗要求愈来愈高的今天,低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)作为射频收发芯片中的关键模块,其性能的优劣,将直接影响到射频收发模块甚至整个无线传感器网络节点的性能。本文基于TSMC 0.18μmRF CMOS工艺,设计应用于WSN的2.4GHz低功耗CMOS LNA。在分析和对比几种常见LNA结构的基础上,采用二级共源电流复用低噪声放大器结构,其中电流复用技术降低了电路功耗。采用LC并联网络替代低噪声放大器级间大电感,从而减小芯片面积;采用导数叠加技术提高LNA的线性度。论文给出了低噪声放大器的电路设计、前仿真、版图设计、后仿真以及测试方案。芯片后仿真结果表明,在TT工艺角、温度27℃和1.8V电源电压条件下,核心电路功耗约2.2mW,功率增益达到21.4dB,噪声系数约为3.3dB,输入1dB压缩点约为-19.7dBm。本论文设计的低功耗低噪声放大器各项性能参数良好,可以应用于WSN射频收发芯片中。
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