单片零中频无线发射器载波泄漏消除技术研究

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在蜂窝通信系统的射频收发器的制造工艺中,硅锗(SiGe)双极CMOS(BiCMOS)工艺一直占据主导地位。然而,近年来,为了满足高容量和低成本的需求,越来越多的RF收发器开始采用CMOS技术。直接变频发射机是一种极具吸引力的结构,相比于超外差结构,由于其固有的紧凑性和易于集成的特点,它已被广泛应用于实现低成本低功耗高集成的收发器设计中。然而直接变频发射机却存在一个重要的载波泄漏的缺陷,这是直接变频发射机在设计中需要面对的主要挑战之一。在本篇论文中,首先讲述了无线通信的发展概况,并对WCDMA系统进行了简要介绍。之后对零中频的收发信机的优缺点进行了总结。并阐述了本文中的发射机采用零中频结构的原因。在分析了发射机系统参数的基础上,讲述了高线性,高输出功率,载波抑制的用于宽带码分多址(WCDMA)的CMOS直接变频发射机。在CDMA制式中,由于功率控制范围较大,载波泄漏将严重影响发射机在低功率输出下的性能,所以必须对载波泄漏进行消除。此外,过多的载波泄漏也会影响到功率控制精度的要求和限制信道容量。采用电路技术抑制载波泄漏成为高集成直接变频发射机的关键。本文将对直接变频发射机的载波泄漏技术进行深入探讨,分析直接变频发射机载波泄漏的原因和来源。在此基础上提出一种校正技术,以保证直接变频结构能够满足WCDMA系统发射机的性能要求。通过采用功率检测器检测,校准电路对基带直流偏移电压进行调整,实现对载波泄漏的抑制,通过采用合适的自动校准算法,实现在正交调制器的输出端的载波泄漏功率最小化。
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