CMOS UWB 射频接收机和硅基毫米波电路研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 林水洋 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-26 |
| 授予单位 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
| 授予地点 | 上海微系统与信息技术研究所 |
| 导师 | 孙晓玮 |
| 关键词 | 超宽带 RF CMOS 接收机 CMOS传输线 CMOS毫米波电路 |
| 其他题名 | Studies of CMOS Ultra-Wideband RF Receiver and Millimeter Wave Circuits on Silicon Subtrate |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 中文摘要 | 本文致力于研究基于CMOS工艺的射频与微波毫米波集成电路，包括有源与无源部分。有源部分主要研究了超宽带（Ultra-wideband，简称UWB）无线通信接收机射频前端SOC。在UWB LNA的设计上，提出了一种片上巴伦“三用”的低噪声放大器设计方法，采用了电容交叉耦合gm-boosted技术，对共栅级LNA的噪声系数进行最优化设计。在UWB混频器设计上，对传统的Gilbert混频器进行了改进，提出了一种超宽带，高线性度，单端输入差分输出的混频器设计方法，提高了混频器的线性度，同时减小了功耗。本文所完成的UWB射频接收机前端以多带－正交频分复用（MB-OFDM）超宽带方案为基础，采用直接下变频方案，其射频前端由低噪声放大器、下变频器、本地振荡信号缓冲器，输出缓冲器和偏置电路等模块组成。本文所设计的前端通过0.13μm CMOS工艺进行流片，芯片面积0.48mm2，实现了包括电感和巴伦在内的全芯片集成。芯片的测试性能良好，满足UWB通信系统的要求。 无源部分主要研究了标准0.18μm CMOS工艺上微波毫米波无源电路的设计与实现方法。采用薄膜微带传输线(Thin Film Microstrip，简称TFMS)技术，借助于标准0.18μm CMOS多层金属工艺，构建金属地平面对无源电路和硅衬底进行隔离，减少电场泄露到硅衬底，从而减少了插入损耗，实现低损耗的毫米波传输线和高Q值无源元件。本文首先研究了标准0.18μm CMOS工艺下各种低损耗传输线，包括微带线、共面波导(CPW)和接地共面波导(GCPW)在微波毫米波频段的实现方法；通过软件仿真与测试结果对CMOS微波毫米波低损耗传输线进行优化设计。本文利用CMOS微带线，设计并实现了各种新颖的CMOS毫米波谐振器和滤波器。本文采用构造等效电路和微波网络分析相结合的方法，提出了一种简单有效的小型化CMOS多层耦合滤波器的设计技术，给出了具体的设计实例对该设计方法进行验证。本文将周期性光子晶体结构应用到CMOS无源电路设计中提高了电路性能同时减少了电路尺寸。本文完成了对所有CMOS毫米波无源电路的测试，通过测试结果验证了CMOS微带线在微波毫米波芯片中的可行性与可靠性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-06 |
| 页码 | 145 |
| 源URL | [http://ir.sim.ac.cn/handle/331004/83488]  |
| 专题 | 上海微系统与信息技术研究所_微系统、冶金所学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 林水洋. CMOS UWB 射频接收机和硅基毫米波电路研究[D]. 上海微系统与信息技术研究所. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。