导读:本文包含了多模多标准论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多模多标准,BiCMOS,射频功率放大器,高效率
多模多标准论文文献综述
谢宝婷[1]（2018）在《BiCMOS多模多标准射频前端中功率放大器设计》一文中研究指出随着无线通信的发展,我国已经进入第四代移动通信(4G)全面商用的时代,虽然5G技术在不久的将来将成为电信产业的主流技术,但我国市场在相当长的一段时间内仍会共存3G,4G的多种模式。而单片集成的射频芯片的需求量越来越大,要求收发机可以支持多种模式多种标准的通信方式,因此多模多标准应用是一个值得研究的方向。功率放大器是发射机中的重要组成部分,功耗约占发射系统80%的能耗,因此研究高效率的功率放大器具有重要意义。为了完成高效率的指标,本文采用GF 0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计了一种两级差分E类功率放大器。驱动级工作在AB类状态,为功率级提供足够大的驱动信号,保证功率级能正常工作在E类状态。传统的E类功率放大器最大输出电压将达到电源电压的3.57倍,为了降低晶体管发生击穿的风险,本次设计中功率级采用共基+共射的电路结构。由于本次设计的功率放大器为宽带放大器,因此在功率放大器的负载变换网络中采用了改进型的差分有限电感负载变换网络,提高了宽带性能。考虑到发射级键合线电感的负反馈问题,本次设计采用硅通孔(TSV)技术替代了传统的地焊盘,直接在芯片内部打通孔,使发射级直接与外部地相连,大大降低了发射级的阻抗和电感值,保证了放大器的高频增益和效率。除此之外,本文给出了功率放大器的稳定性分析和匹配电路设计,并给出了前仿真、版图设计和后仿真结果。后仿真结果表明:在1.75-2.75GHz频段内,功率放大器稳定,电路稳定性系数大于22,输入反射系数在频带内均小于-15dB,输入匹配性能良好。输出功率大于26dBm,功率增益大于21dB,带内功率附加效率大于50%,峰值效率达到60%。本文设计的功率放大器覆盖了主流的3G和4G移动通信和短距离无线通信系统等频段,并且实现了较好的效率性能,可应用在手机,掌上电脑等使用电池的移动通信设备中,满足低功耗无线通信领域的要求。在高线性度要求的应用场合中,可结合线性化技术,如包络消除与恢复技术、包络跟踪等提高功率放大器的线性度,完善整体性能。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-28）
史鹏鹏[2]（2018）在《多模多标准CMOS锁相环频率综合器中小数分频器的设计》一文中研究指出随着无线通信技术的快速发展和通信设备的升级换代,多模多标准的无线通信系统开始极具应用前景与现实需求,因此多模多标准射频收发机的设计也迅速成为研究人员关注的热点。作为射频收发机中的关键模块,频率综合器能够为发射机和接收机提供稳定的本振信号,因此其性能优劣将直接影响整个射频收发机的性能。本课题将研究并设计频率综合器中的关键模块小数分频器。本文首先介绍小数频率综合器的基本理论与系统结构,剖析了各个子模块的结构与其线性化模型,然后推导了锁相环频率综合器系统的传递函数,并深入研究了环路的稳定性与相位噪声模型。本课题中小数分频器主要由叁个子模块组成,分别为高速二分频器、0.5步进可编程分频器和Δ-Σ调制器。本设计中高速二分频器采用源级耦合形式的触发器实现,能够工作在1GHz~8GHz的频率范围内,同时将VCO的输出信号进行二分频从而得到四相正交信号。0.5步进可编程分频器由相位切换电路与整数可编程分频器组成,其中相位切换电路能够实现0.5步进,能够有效降低电路中的量化噪声。整数可编程分频器采用5级2/3分频器级联而成,并且加入逻辑门以扩展其分频比,实际结构可以实现4~63的分频比范围。Δ-Σ调制器模块则采用半定制的方法实现,采用了一种新型的HJ-MASH 1-1-1结构,该结构不仅有效增加了输出序列长度以及具备良好的杂散抑制效果,而且具有较高的结构稳定性。本课题中的小数分频器是基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺进行设计,包含焊盘的整体版图面积为1.10 mm×0.54 mm,后仿真结果表明:在最差情况下,小数分频器在0.4 GHz~8.3 GHz频率范围内能够正常分频,整体电路分频比范围为32~504,总电流为9.20mA,满足课题的设计指标要求。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-28）
丁高杰[3]（2018）在《多模多标准发射机中的宽带功率放大器设计》一文中研究指出无线通信技术的不断进步和应用领域的不断扩展,产生了越来越多的通信模式和标准。为了满足人们日常生活中的不同需求,在一个移动终端上集成移动通信、卫星导航以及蓝牙等多种通信功能成为了无线通信技术发展的一个重要趋势。功率放大器作为射频收发系统中的重要模块,设计应用于多模收发机当中的宽带功率放大器具有重要的实际价值。本文基于IBM 0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一个电源电压2.5V,满足1.8-2.7GHz频段内多种通信标准的宽带功率放大器。由于应用场景对于线性度的要求较高,同时对于工作效率有一定的要求,功率放大器偏置在AB类工作状态,采用两级级联的方式来达到需要的功率增益,整体电路采用伪差分结构。输出匹配采用低Q值多节匹配来实现宽带的负载匹配网络,保证在整个工作频带内实现最大功率输出;为了实现平坦的增益曲线和宽的工作带宽,采用负反馈技术控制驱动级增益,同时级间匹配采用匹配补偿技术,在高频处匹配,低频处失配以获得良好的增益平坦度。由于HBT器件是电流控制型器件,对基极电压比较敏感,采用自适应偏置技术来设计电流镜偏置,其偏置电流可以随输入功率动态变化,在低输入功率时提供低的偏置点,在高输入功率时提供高的直流偏置,这对于提高整体效率和线性度有积极作用。设计完成后的芯片尺寸为1.10mm×0.72mm≈0.79mm~2,后仿真结果表明在工作频段1.8~2.7GHz内,功率放大器的增益为26.8~29.4dB,最大输出功率大于26.6dBm,输出1dB压缩点为21.58~22.79dBm对应OP1dB处的功率附加效率为20.3%~27.6%,在整个频段内S11均小于-10dB,具有良好的输入匹配特性。后仿真的结果表明达到了设计指标要求。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-28）
胡晓彤[4]（2018）在《多模多标准接收机抗阻塞射频前端关键模块的设计》一文中研究指出随着远距离无线通信技术的发展与进步,对无线终端通信设备的设计要求也越来越复杂,集成度、带宽、功耗以及抗阻塞性能等依然是设计中的难点与瓶颈。射频前端作为接收机的第一级有源电路,容易受到阻塞信号的干扰,因此,实现射频前端电路的抗阻塞能力为后续电路正常工作的一个保障,显得尤为重要。本文将对抗阻塞射频接收机前端的关键模块进行分析研究,并分析设计前端模块中的低噪声放大器(LNA)、由无源混频器(MIX)与基带电容组成的阻抗转移网络以及输出端缓冲电路(BUF)。本文基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,工作频率为0.9GHz~2.4GHz,完成了多模多标准抗阻塞接收机射频前端中关键模块的电路设计。本文设计的前端电路采用电压模架构。作为第一级电路的低噪声放大器(LNA)设计为共栅(CG)的电容交叉耦合电路形式,设计中采用了跨导倍增技术,除此之外,采用源极电感负反馈技术提高电路的线性度,以及采用峰化电感优化电路后续的带宽性能。结合本文的设计要求,设计了由单平衡混频器组成的双平衡无源混频器电路,并与基带电容组成阻抗转移网络。本振信号由占空比为25%的非交迭理想信号。阻抗转移网络具有带通滤波器的特性,与LNA共同作用实现抗阻塞的性能。最后,设计了输出缓冲电路(BUF)以实现电路的输出匹配。本文使用Cadence Virtuso软件进行电路结构与版图的设计与仿真。后仿真结果表明,电路模块工作电压为3.3V,工作频率为0.9GHz~2.4GHz时,整体电路的噪声系数(NF)小于4.5dB,电压转换增益(VCG)大于15dB,输入匹配(S11)与输出匹配(S22)均小于-10dB,在频偏80MHz处的阻塞信号抑制比大于10dB,当频偏80MHz处存在0dBm的阻塞信号时,电路噪声系数NF为8.99dB,满足设计指标。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-28）
黄尔平[5]（2017）在《基于BiCMOS工艺的多模多标准发射机中E类功率放大器设计》一文中研究指出随着现代社会通信技术的发展,不断有新的通信标准被提出。一个优秀的移动通信设备不仅要满足新旧多种通信模式的要求,而且要具备强大的电池续航能力,尤其是便携式通信设备,这就对发射机中的功率放大器提出了更高的要求。因此,研究能够满足多种通信模式的高效率功率放大器具有重要意义。本文的理论部分阐述了功率放大器设计难点与挑战,同时针对多模多标准的要求,介绍了宽带功率放大器设计的常用技术,在高效率的方案上,给出了开关功率放大器D类,E类和F类功率放大器基本结构和工作原理,所设计的功率放大器的最终于采用E类结构,宽带E类功率放大器的负载变换网络设计直接影响到了功率放大器的性能,因此理论部分也重点分析了宽带E类功率放大器的负载变换网络。最终采用了差分有限电感负载网络设计了宽带E类功率放大器。该功率放大器采用0.13μmSiGeBiCMOS工艺,覆盖了 1.7GHz-2.7GHz的主流通信标准,满足了通信设备对多种通信模式的兼容能力。另一方面,设计的功率放大器工作在E类开关状态,同传统线性功率放大器相比效率得到明显提升,实现了设备的低功耗要求。功率放大器主体采用了两级差分结构,差分结构在减小寄生参数影响的同时也能够抑制输出的偶次谐波,提高功率放大器带宽性能。考虑到击穿电压影响,功率放大器的驱动级采用共源共栅结构。功率放大器的负载变换网络采用新颖的差分有限电感结构,不仅简化了电路而且提升功率放大器带宽和效率。设计中也采用了有耗匹配,匹配补偿等技术提升功率放大器整体性能。后仿真结果表明,在1.7G-2.7G的工作频带内,功率放大器无条件稳定,输入反射系数S11小于-11.OdB,匹配良好。输出功率大于27.6dBm,功率附加效率大于51.7%,功率增益大于22.6dB,满足多种应用的需求。本课题设计的功率放大器主要考虑多模多标准和高效率,应用的核心领域是低功耗便携通信设备。当然,在高线性度的应用场景中,可以采用包络消除与恢复等结构提升功率放大器整体的线性度来满足设备的要求。(本文来源于《东南大学》期刊2017-03-05）
赵远[6]（2017）在《多模多标准接收机抗阻塞射频前端关键模块的设计》一文中研究指出随着无线通信技术的发展,同时支持多种通信标准的宽带接收机已逐渐成为研究热点。不同于传统的窄带接收机,宽带接收机去除了片外滤波器,更易受到大信号的干扰,因此其抗阻塞性能至关重要。本文围绕宽带抗阻塞接收机射频前端展开研究,设计了宽带低噪声放大器(LNA)、无源混频器和分频器等电路模块。基于IBM 0.13μmSiGe BiCMOS工艺,本文设计了叁款宽带低噪声放大器,并根据需要选择共基LNA作为低噪声放大器的最终结构。共基LNA提供两种增益选择,在高增益模式下具有较高的输出阻抗,以达到较大的阻塞抑制比,并采用电感峰化技术以提高带宽、降低噪声;在低增益模式下具有较高的线性度。本文结合单平衡和双平衡混频器的优点,设计了一个正交无源混频器,其在完成信号下变频的同时,与基带电容共同在LNA输出端形成高Q值射频带通滤波器,用于滤除阻塞信号。与此同时,本文设计了一个二分频器,为混频器提供25%占空比的非交迭本振信号。最后,本文针对混频器结构的特点,设计了具有高线性度的输出缓冲器,实现了输出匹配,便于测试。本文设计的射频前端供电电压为1.8V和2.7V,芯片面积为0.32mm~2,工作频率为0.92GHz～2.4GHz,高增益模式下的噪声系数小于3.75dB,在距离接收信号80MHz频偏处的阻塞抑制比达到16.5dB,当80MHz频偏处存在OdBm的阻塞信号时,射频前端的噪声系数为14.7dB,具有良好的抗阻塞性能。低增益模式下带外IIP3为-1.4dBm,带外P1dB为-1.7dBm。(本文来源于《东南大学》期刊2017-03-05）
张宇辰[7]（2017）在《多模多标准收发机频综中宽带压控振荡器的设计》一文中研究指出无线通信领域在过去的数十年中实现了迅速发展,已经成为了当今社会中不可缺少的一部分。射频电路集成度的不断增加,性能的不断增强,功耗的不断降低有力地推动了无线通信领域的发展。为了进一步提高射频芯片的集成度,设计一款支持多模式多标准的射频收发机已经成为了当今的研究热点。频率综合器作为收发机中的关键模块,为收发机提供了本振信号。压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)作为频率综合器中的核心模块,决定了频率综合器的频率范围以及相位噪声等关键性能。本文介绍了 VCO的理论基础,并采用不同模型对VCO的相位噪声进行了分析。在对不同的宽带VCO实现方案进行比较之后,本文基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了一款应用于多模多标准收发机频率综合器中的宽带压控振荡器。本文使用ADS Momentum设计了由叁模电感组成的六阶谐振腔作为宽带压控振荡器的核心单元,在此基础上,完成了叁模宽带CMOS压控振荡器的设计。设计的叁模压控振荡器负阻部分采用电流复用结构,降低了功耗。本次设计中使用了可变电容和5比特开关电容阵列进一步拓展了频率范围。后仿真结果表明设计的宽带压控振荡器频率覆盖1.36-5.92GHz,在1MHz频偏处的相位噪声小于-110.2dBc/Hz,功耗小于12mA,版图面积为1688μm×1191μm,各项指标均满足设计指标要求。(本文来源于《东南大学》期刊2017-03-04）
王淑朋[8]（2016）在《多模多标准接收机中抗阻塞射频前端的设计》一文中研究指出在未来的空间环境内,多模式多标准多频段的无线通信应用广泛共存将是无线通信技术发展的一个重要趋势。集成了多种无线通信系统的单一芯片具有广泛的应用前景,因此支持多模式多标准的射频收发机成为了人们的研究热点。而抗阻塞性能一直是宽带多模式多标准接收机设计过程中的瓶颈之一,本文将对抗阻塞接收机的射频前端进行研究和设计。本论文基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计了一个应用于多模多标准射频收发机中的抗阻塞射频前端,包含宽带低噪声放大器和阻抗转移网络。宽带低噪声放大器采用电容交叉耦合共栅结构,以无源混频器为基础的阻抗转移网络将基带阻抗特性搬移至射频频段,在射频频段实现了高Q值的滤波。宽带低噪声放大器采用3V电压供电,工作频段覆盖0.6GHz-2.8GHz,频段内S11小于-18.0dB,S21大于18.2dB,噪声系数小于2.9dB, IIP3为-0.55dBm,OIP3为18.14dBm。射频前端的抗阻塞性能可以通过调节电容阵列控制字调节。当设置为最窄中频带宽时,电路对于2.4GHz处零中频信号具有大于17dB的电压增益,对于20MHz频偏处阻塞信号的电压增益约为3dB,电路对于阻塞信号具有大于14dB的抑制作用。芯片设计尺寸0.66mm×0.58mm,除输出缓冲外电路功耗为10.8mW,输出缓冲电路功耗为30.6mW。后仿真结果表明电路具有显着的抗阻塞功能,基本满足各项设计指标。(本文来源于《东南大学》期刊2016-05-01）
罗汀[9]（2016）在《多模多标准射频接收机中小数分频器和AFC的设计》一文中研究指出无线通信技术的高速发展和数据流量的不断提升,对系统的性能和集成度提出了日趋严苛的要求,而在一个芯片上集成多种模式的无线通信系统具有广泛的应用前景,因此支持多模式多标准的射频收发机成为了人们的研究热点。而高精度、高频谱纯度和宽输出频率范围的频率综合器对多模式多标准射频收发机具有重要意义。本文将对小数分频器和自动频率校准频率综合器中必不可少的模块进行研究与设计。本文首先介绍了小数频率综合器的基本原理,分析了各个子模块及其线性模型,推导了锁相环系统的传递函数,并且根据线性模型研究了锁相环环路的稳定性和相位噪声模型。在此基础上,完成了一个宽带小数频率综合器的系统结构设计。根据指标要求设计了小数分频器,主要包括高速二分频器、0.5步进可编程分频器和△-Σ调制器。高速二分频器使用电流模逻辑实现,在进行二分频的同时生成四相正交本振信号。0.5步进的分频比由0.5步进可编程分频器中的相位切换电路实现,而整数可编程分频器由2/3分频器级联实现。△-Σ调制器采用了改进结构的MASH1.1.1结构,能够增加输出序列长度以减小小数杂散,A-Σ调制器使用半定制的设计方法实现。另外还设计了基于频率比较法的自动频率校准单元以实现最优控制字搜索和环路带宽校准。最优控制字通过二进制搜索和最小值比较来实现,环路带宽校准则通过测量实际压控振荡器的调谐增益来调节电荷泵的电流以使环路带宽近似为常数。小数分频器和自动频率校准单元基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺下进行了设计,包含焊盘的小数分频器版图总面积为1.Ommx0.58mm,自动频率校准单元面积为0.17mmx0.18mm,后仿真结果表明：在最差情况下小数分频器能够在0.4GHz-8GHz频率范围内正常分频,且分频比范围为121～1016,总电流为9.51mA,满足设计指标要求。而自动频率校准单元的平均工作电流小于0.5mA,频率分辨率为5MHz,总校准时间为16.6μs。自动频率校准单元和小数分频器已经应用于一个宽带频率综合器中,有待进一步测试验证。(本文来源于《东南大学》期刊2016-03-07）
陈悦鹏[10]（2016）在《多模多标准接收机中宽带压控振荡器的设计》一文中研究指出无线通信技术在当今社会中起到越来越重要的作用,广泛应用于工业、医药、制造等领域。无线通信技术在卫星通信、车载网络、无线局域网和个人通信等方面的应用更是具有广阔的市场。随着移动通信技术的快速发展,许多无线通信标准被提出,如GSM, WCDMA, LTE, WLAN和GPS等等。为了适应目前无线通信发展的趋势,设计一个支持多种通信标准的接收机成为了国内外的研究热点。频率综合器广泛地应用于无线通信系统中,为无线接收机的频率变换和信道选择提供本振信号,而压控振荡器作为频率综合器中重要的一个模块,决定了频率综合器的频率范围和相位噪声性能。因此压控振荡器必须满足低相位噪声,低功耗的要求并且能够覆盖全部的频率范围,同时应该占用尽量小的芯片面积。本论文基于TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了一个应用于多模多标准射频收发机中的宽带压控振荡器。设计方案采用一个双模压控振荡器连接分频器链路的方式扩展频率范围,并通过选择器选择需要输出的频率。双模压控振荡器利用耦合电感实现四阶谐振网络,加入5比特开关电容阵列,得到较宽的调谐范围,可变电容阵列减小幅度相位转换效应,电流复用的负阻结构降低了直流功耗。分频器链路由两个源极耦合结构的二分频构成。后仿真结果表明压控振荡器输出频率覆盖3.8-7.6GHz,3.8GHz和7.6GHz在1MHz频偏处相位噪声分别为-111.3dBc/Hz和-109dBc/Hz,电源电压为1.8V,核心压控振荡器工作电流为6-12mA。整体电路能够正常工作,覆盖1.4-7.6GHz的频率范围,整体电路的工作电流小于40mA。整体版图为1075μmx685μm,总面积约为0.736mm2。(本文来源于《东南大学》期刊2016-03-05）
多模多标准论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着无线通信技术的快速发展和通信设备的升级换代,多模多标准的无线通信系统开始极具应用前景与现实需求,因此多模多标准射频收发机的设计也迅速成为研究人员关注的热点。作为射频收发机中的关键模块,频率综合器能够为发射机和接收机提供稳定的本振信号,因此其性能优劣将直接影响整个射频收发机的性能。本课题将研究并设计频率综合器中的关键模块小数分频器。本文首先介绍小数频率综合器的基本理论与系统结构,剖析了各个子模块的结构与其线性化模型,然后推导了锁相环频率综合器系统的传递函数,并深入研究了环路的稳定性与相位噪声模型。本课题中小数分频器主要由叁个子模块组成,分别为高速二分频器、0.5步进可编程分频器和Δ-Σ调制器。本设计中高速二分频器采用源级耦合形式的触发器实现,能够工作在1GHz~8GHz的频率范围内,同时将VCO的输出信号进行二分频从而得到四相正交信号。0.5步进可编程分频器由相位切换电路与整数可编程分频器组成,其中相位切换电路能够实现0.5步进,能够有效降低电路中的量化噪声。整数可编程分频器采用5级2/3分频器级联而成,并且加入逻辑门以扩展其分频比,实际结构可以实现4~63的分频比范围。Δ-Σ调制器模块则采用半定制的方法实现,采用了一种新型的HJ-MASH 1-1-1结构,该结构不仅有效增加了输出序列长度以及具备良好的杂散抑制效果,而且具有较高的结构稳定性。本课题中的小数分频器是基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺进行设计,包含焊盘的整体版图面积为1.10 mm×0.54 mm,后仿真结果表明:在最差情况下,小数分频器在0.4 GHz~8.3 GHz频率范围内能够正常分频,整体电路分频比范围为32~504,总电流为9.20mA,满足课题的设计指标要求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多模多标准论文参考文献
[1].谢宝婷.BiCMOS多模多标准射频前端中功率放大器设计[D].东南大学.2018
[2].史鹏鹏.多模多标准CMOS锁相环频率综合器中小数分频器的设计[D].东南大学.2018
[3].丁高杰.多模多标准发射机中的宽带功率放大器设计[D].东南大学.2018
[4].胡晓彤.多模多标准接收机抗阻塞射频前端关键模块的设计[D].东南大学.2018
[5].黄尔平.基于BiCMOS工艺的多模多标准发射机中E类功率放大器设计[D].东南大学.2017
[6].赵远.多模多标准接收机抗阻塞射频前端关键模块的设计[D].东南大学.2017
[7].张宇辰.多模多标准收发机频综中宽带压控振荡器的设计[D].东南大学.2017
[8].王淑朋.多模多标准接收机中抗阻塞射频前端的设计[D].东南大学.2016
[9].罗汀.多模多标准射频接收机中小数分频器和AFC的设计[D].东南大学.2016
[10].陈悦鹏.多模多标准接收机中宽带压控振荡器的设计[D].东南大学.2016