导读:本文包含了毫米波超宽带论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:频率综合器,硅基,高速2分频器,自谐振频率
毫米波超宽带论文文献综述
阎述昱[1]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的40GHz分频器研究与设计》一文中研究指出近年来,随着人们对高质量、大数据容量通信需求的提高和5G时代的到来,应用于Ku、K和Ka波段的通信技术成为了业界研究的热点。在射频收发机系统中,锁相环(Phase Locked Loop,PLL)频率综合器是最为关键的模块之一,它为收发机提供频率精确、稳定度高的本地振荡信号,其性能的优劣对整个无线通信系统产生直接的影响。分频器电路是PLL最重要的子模块之一,它工作于PLL频率综合器的最高工作频率,设计难度大,因而设计低功耗、高速、可编程输出频率的分频器具有重大意义。本文基于130nm SiGe BiCMOS工艺设计24~40GHz 2分频器和12~20GHz 8/9双模分频器。2分频器采用工作频率范围宽、灵敏度高的触发器与逻辑门组合结构,其中触发器采用电流模逻辑(Current Mode Logic,CML)结构,通过优化自谐振频率等方式确定分频器电路中器件的参数。8/9双模分频器采用先同步4/5分频,再异步2分频的架构,通过数字电路逻辑分析得到一种最优的8/9双模分频器逻辑电路,可以保证较短的延时,提高分频器工作速度。采用内嵌逻辑门技术、主从触发器非对称技术、输出电压摆幅优化技术和分离负载技术来提高触发器的工作速度。4/5分频与异步2分频通过驱动能力较强的射极跟随器缓冲器连接。8/9双模分频器输出端缓冲器由叁级自偏置反相器构成。分别给出了高速2分频器和8/9双模分频器的版图,通过布局和布线两个方面讨论了分频器版图设计的关键点。高速2分频器的后仿真结果表明:在tt工艺角,-55~125℃,3.3V电源供电,输入时钟信号0dBm条件下,工作频率范围为15~46GHz;在24~40GHz输入频率范围内,相位噪声低于-125.78dBc/Hz@1kHz和-147.42dBc/Hz@1MHz;平均工作电流低于4.0mA;芯片面积为490×440μm~2。8/9双模分频器路场混合仿真结果表明:在tt工艺角,-55~125℃,3.3V电源供电,输入时钟信号0dBm条件下,工作频率范围为10~25GHz,相位噪声低于-135.39dBc/Hz@1kHz和-156.17dBc/Hz@1MHz;平均工作电流低于18.73mA;芯片面积为490×590μm~2,各项指标均满足设计指标要求。本文设计的高速2分频器和8/9双模分频器可应用于“超宽带毫米波频率源”项目中,略做调整也可以应用于其它毫米波频率综合器中。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-01）
卜磊[2]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的32-36GHz VCO设计》一文中研究指出随着通信技术的发展和通信需求的不断增长,传统的无线传输标准和频段难以满足未来通信系统的需求。毫米波频段有着丰富的频谱资源,在未来5G通信系统、生物医疗以及雷达等领域有着广阔的应用前景。在无线通信系统中,频率源是不可或缺的关键器件,频率源为无线系统提供本振信号,其调谐范围、相位噪声对整个通信系统的信道质量有着极其重要的影响。毫米波频段,锁相环是常见的频率源结构。随着SiGe BiCMOS工艺的不断进步,其性能得到了极大的提高,同时保留了CMOS工艺低功耗、高集成度的优点。采用SiGe BiCMOS工艺设计高性能、低功耗的频率源芯片已经成为当前的一大研究热点。压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)是频率源的核心元件之一,设计宽调谐范围、低相位噪声的压控振荡器具有很强的现实意义和研究价值。论文采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计应用于超宽带毫米波频率源的32~36GHz压控振荡器。由于工艺库中提供的电感在毫米波频段性能难以满足设计需要,本文对片上电感进行了设计和仿真。压控振荡器采用差分Colpitts振荡器结构,应用提高振幅、噪声滤波等技术对电路的相位噪声性能进行了优化。由于毫米波频段寄生效应的影响严重,本文采用ADS对片上无源器件以及器件之间的连线进行电磁场仿真,通过Cadence Virtuoso对其他器件的寄生参数进行提取,并将电磁场仿真与寄生参数提取相结合对电路进行路-场混合后仿真。论文包括电路设计、前仿真、版图设计以及路-场混合后仿真。压控振荡器电源电压为3.3V,路-场混合后仿真的结果表明,TT工艺角下,27℃时压控振荡器调谐范围为31.84~36.6GHz,100kHz频偏处最大相位噪声为-78.48dBc/Hz,1MHz频偏处最大相位噪声为-98.51dBc/Hz,整体工作电流为43.96mA,满足设计指标要求。本课题所设计的压控振荡器满足系统的指标要求,可以应用于超宽带毫米波频率源芯片中。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-01）
孙明明[3]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的2.6-5GHz可编程P/S计数器设计》一文中研究指出随着无线通信技术的飞速发展和人类对高速短距离通信需求的不断提高,应用于毫米波频段的通信技术已成为近年来的研究热点,并且具有巨大发展潜力。在基于锁相环(Phase-locked loop,PLL)的毫米波频率源中,分频器是一个关键模块,它是毫米波频率源能够提供多个高精度频率信号并同时实现高频低功耗工作的关键。分频器的性能很大程度上决定了毫米波频率源的整体性能,因此设计高速、低功耗的可编程分频器具有重要的研究意义和实用价值。本文基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计了应用于高速可编程整数分频器的脉冲吞咽(Pulse Swallow,P/S)计数器,P/S计数器的工作频率为2.6-5GHz,其中P计数器的计数范围为30-50,S计数器的计数范围为0-7。P和S计数器均采用了异步级联二进制减法计数的结构,与同步电路结构相比显着地降低了电路设计的复杂度和时钟信号的负载(Clock Load),同时进一步降低了电路的功耗。P和S计数器中的D触发器均采用了简化型的带置数功能的真单相时钟(True Single Phase Clock,TSPC)D触发器,提高了D触发器的工作速度。状态检测电路由内嵌或非门的TSPC D触发器组成,减小了P和S计数器从计数结束状态到下一个计数开始状态的延时,提高了P/S计数器的整体工作速度。P/S计数器的工作电压为1.8V,路场混合后仿真表明在TT、FF和SS工艺角,-55?C-125?C范围内,P/S计数器均能够在2-5GHz的频段内的不同计数值下正确的工作。该P/S计数器的功耗为6.3mW,芯片面积为1.2×0.5mm~2。因此,本文所设计的P/S计数器具有工作频率高和低功耗等优点,不但可以应用于超宽带毫米波频率源系统中,而且经过简单修改之后可以应用于其他毫米波频率源芯片中。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-01）
房惠宇[4]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的24~28GHz VCO设计》一文中研究指出随着无线通信技术的快速发展,低频段频谱资源越来越稀缺,毫米波无线通信技术由于丰富的频谱资源和快速的传输速率逐渐成为国内外的研究热点。在无线通信系统中,频率源作为提供高精度、高稳定度的频率的核心部件,其性能直接影响整个系统。在高频段,常用锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)电路作为频率源。而在锁相环中压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)作为核心部件,其性能好坏直接影响锁相环的输出信号的质量。本文基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计了应用于超宽带毫米波频率源的24~28GHz VCO。本文比较了环形振荡器、科尔皮兹振荡器和交叉耦合振荡器的相关性能,并基于共集电极差分科尔皮兹(Colpitts)振荡器结构设计电路。根据前人的研究,本文对此电路尤其是VCO中的谐振电路进行了优化。在VCO的谐振电路中,首先在可变电容两端串联隔直电容,使得VCO能充分利用调谐电压的变化范围。然后在谐振电路中新增了一组并联电容,增大了VCO的调谐范围,减小了VCO的相位噪声。在电源电压3.3V,TT工艺角,调谐电压0~3.3V以及温度分别为-55、27、85和125℃时对设计的压控振荡器进行路场混合后仿真。仿真结果表明,TT工艺角,27℃下,压控振荡器的工作频率为23.95~30.00GHz,相位噪声为-82.70~-85.49dBc/Hz@100kHz,-102.92~-105.84dBc/Hz@1MHz,核心工作电流为13.78~13.85mA。本文设计的压控振荡器满足超宽带毫米波频率源的要求,对今后Ka波段压控振荡器的设计具有参考意义。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-01）
李盛鹏[5]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的100MHz鉴频鉴相器和电荷泵设计》一文中研究指出毫米波技术已经成为国内外的研究热点。随着无线射频通讯技术的日臻成熟,无线传输速率也越来越高,毫米波技术可以通过提升频谱带宽来实现超高速无线数据传播,从而成为5G通讯技术中的关键之一。这也要求毫米波的时钟生成电路能提供更加精确的时钟信号,即要求设计出应用于毫米波段的高性能频率源电路。本课题基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺,设计应用于超宽带毫米波频率源芯片的100MHz鉴频鉴相器(Phase Frequency Detector,PFD)和电荷泵(Charge Pump,CP)电路。本文首先给出了基于TSPC D触发器和对称或非门构成的非线性PFD电路设计,与线性PFD电路相比,非线性PFD电路结构更为简单,在相位差大于±π时,能保持恒定输出,大大缩短锁定时间。同时在死区和盲区之间进行折衷,提高了PFD鉴相范围。本文同时给出了基于低压差电流镜结构的CP电路设计。核心电路中MOS晶体管均处于线性电阻区,轨对轨运放的高增益和电压钳位作用不仅降低了电流失配度还同时提高了输出电压范围。采用复制电路和电压钳位,使充放电电流精确匹配,同时单独设计电压基准和电流源电路,无需外加基准电流。在电源电压3.3V、TT/SS/FF工艺角及-55/27/125℃组合下对电路进行后仿真,最差结果表明PFD的鉴相范围为(-1.95π,1.95π),CP充放电电流为95.7~101.3μA,静态电流失配度小于0.1%,电流匹配输出电压范围为0.4~3.05V;当PFD输入信号同频同相时,PFD和CP总工作电流为2.27mA。本次设计的PFD和CP电路性能满足超宽带毫米波频率源指标要求,对今后毫米波频率源的设计具有重要意义。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-01）
李雪松[6]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的36～40GHz VCO设计》一文中研究指出随着移动智能终端的发展,人们对通信速率的要求越来越高。当前无线通信系统所使用的电磁波频谱资源紧缺,拥挤的通信信道严重束缚着高速无线通信技术的发展。毫米波波段拥有丰富的频谱资源,并且抗干扰能力强,成为当前高速通信技术研究的热点。随着硅基工艺的进步,高工作频率的晶体管和高品质的无源器件得以实现,使得射频系统的片上集成成为可能,并且硅基工艺具有成本低廉和集成度高的优点。压控振荡器作为锁相环系统的关键部分,对整个系统的性能有着至关重要的影响。因此本文基于硅基工艺设计的宽带低相位噪声压控振荡器具有十分重要的科研价值和实用价值。本文采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计输出频率为36~40GHz的压控振荡器。相位噪声是本文设计的难点,Colpitts振荡器具有更为优异的相位噪声性能且更适合工作在较高频率,因此本文采用差分Colpitts结构来完成设计。在此基础上,本文加入cascode缓冲输出来增大振荡器输出功率同时增大负载和振荡器的隔离度。在毫米波频段走线的寄生效应对压控振荡器的性能有着严重的影响,因此本文采用传输线电感来设计谐振腔电感并利用电磁场仿真优化版图设计。本文采用电感来偏置pn结可变电容从而避免引入额外噪声恶化压控振荡器的相位噪声性能。为了兼顾温度对振荡器频率的影响,本文设计的振荡器频率覆盖范围相比指标要求留有一定的裕度。路场混合仿真表明在常温下振荡器的输出频率为37.0~41.5 GHz,对应的相位噪声为-81.1~-75.8 dBc/Hz@100kHz和-101.6~-95.9 dBc/Hz@1MHz,振荡器的差分输出幅度在1.1 V左右,工作电流在20 mA左右,满足设计指标要求。综上所述,本文设计的压控振荡器的输出频率范围和相位噪声等性能满足指标要求,可以应用于超宽带毫米波频率源芯片中。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-01）
杨靖文[7]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的12-20GHz 8/9双模分频器设计》一文中研究指出频率综合器是射频无线收发机中的关键模块,可以为不同标准的无线收发机提供稳定、可编程、低噪声的本地振荡信号。在基于锁相环结构的频率综合器中,可编程分频器是其中的一个重要模块,它是频率综合器能提供多个高精度频率信号并同时实现高频率低功耗工作的关键。而双模分频器作为实现可编程分频的关键模块,设计难度大且其性能决定了整个可编程分频器的性能,因此对双模分频器的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计了一个应用于超宽带毫米波频率源的12-20GHz 8/9双模分频器。它由同步4/5分频器、二分频器以及缓冲器构成,其中同步4/5分频器的触发器单元采用嵌入或门的源极耦合结构,提高了电路的工作频率;二分频器由源极耦合结构触发器首尾相连构成,进一步缩短了环路延时;缓冲器采用射级跟随结构以驱动后级和负载。论文给出了8/9双模分频器的电路设计、前仿真、版图设计和路场混合后仿真。路场混合后仿真结果表明:将电源电压设置为3.3V,在27℃、TT工艺角下,8/9双模分频器工作频率范围为10-21GHz,1MHz处的相位噪声在八分频和九分频时分别为-148.222dBc/Hz和-149.065dBc/Hz,工作电流为22.13mA,灵敏度优于232mV,均满足设计指标要求。版图总面积为660×720μm2。本文设计的12-20GHz 8/9双模分频器功能正确,路场混合后仿真结果满足指标要求,可应用于超宽带毫米波频率源芯片中。(本文来源于《东南大学》期刊2018-04-01）
乐鹏飞[8]（2018）在《应用于超宽带毫米波频率源的24-40GHz二分频器设计》一文中研究指出频率合成器是射频收发机的重要组成部件,其作用是为收发机提供高稳定度、低相位噪声、有足够驱动能力的本地振荡信号。在基于电荷泵锁相环的毫米波频率合成器中,由于可编程分频器的工作频率受限,系统通常使用固定分频比的分频器(比如,二分频)将压控振荡器的输出信号进行分频后再做进一步处理。本文简要论述了电荷泵频率合成器的结构、线性化模型及噪声模型,确定了分频器对环路噪声性能的影响。在此基础上,总结和比较了目前在毫米波频段广泛采用的注入锁定式、再生式、数字式分频器的原理、结构以及性能优劣。由系统对分频器的指标要求可知,宽工作温度范围、宽频率范围与低相位噪声特性是主要的设计目标。在结合文献调研的基础上,最终确定了以高工作频率、大带宽、低相位噪声为特点的再生式分频器作为主要研究方向。在保证电路良好的高频性能的前提下,本文对传统再生式分频器的电路结构做了一定的简化与改进:为了尽量减小芯片面积,去除了跨阻放大器和峰化电感;为了达到良好的低频性能,混频器负载节点并联电容。本文对吉尔伯特双平衡混频器的传输特性以及频率响应特性进行了详细分析,并在0.13μm SiGe BiCMOS工艺下完成了一款再生式二分频电路的设计、前仿真、版图设计、后仿真、电磁场混合后仿真以及测试方案的制定。电磁场混合后仿真结果如下:在仿真结果最差条件(SS工艺角,125℃)下,分频范围为20~50GHz,相位噪声性能为-125.0dBc/Hz@1kHz、-142.7dBc/Hz@1MHz,工作电流为43.7mA。电磁场混合仿真结果表明,该设计满足指标要求,并保留了一定的设计余量。本文设计的宽带高速二分频器电路已应用于超宽带毫米波频率源芯片中。(本文来源于《东南大学》期刊2018-04-01）
韦俞鸿,黄冰,孙晓玮,张润曦,张健[9]（2018）在《基于45 nm SOI工艺的超宽带毫米波单刀双掷开关的设计》一文中研究指出提出了基于GlobalFoundries 45nm SOI工艺的布局紧凑的宽带毫米波单刀双掷开关。设计包括了采用串并结构的全频段单刀双掷开关以及采用两级晶体管并联的Ka波段通带单刀双掷开关。设计中采用共面波导串联短截线,实现小尺寸的电感。此外,利用负体偏置技术提高了开关在毫米波波段的性能。设计的单刀双掷开关芯片核心面积为0.35mm×0.16mm。测量结果显示全频段单刀双掷开关在DC~94GHz的插入损耗小于4dB,隔离度大于24dB,而Ka波段通带单刀双掷开关在25~45GHz的插入损耗为2.5~3.2dB,隔离度大于19dB。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2018年04期）
王飞,吴先良,张量[10]（2017）在《一种应用于5G手持设备的超宽带毫米波天线阵》一文中研究指出本文设计了一种应用于第五代(5G)通信技术的超宽带毫米波偶极子天线阵。偶极子天线阵,使用Rogers RT5880板材,由八个椭圆蝶形天线单元构成,放置在手持设备的顶端。在27GHz~40GHz频带范围(40%相对带宽),天线具有高增益和准全向辐射波束。(本文来源于《2017年全国天线年会论文集（下册）》期刊2017-10-16）
毫米波超宽带论文开题报告
（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：
随着通信技术的发展和通信需求的不断增长,传统的无线传输标准和频段难以满足未来通信系统的需求。毫米波频段有着丰富的频谱资源,在未来5G通信系统、生物医疗以及雷达等领域有着广阔的应用前景。在无线通信系统中,频率源是不可或缺的关键器件,频率源为无线系统提供本振信号,其调谐范围、相位噪声对整个通信系统的信道质量有着极其重要的影响。毫米波频段,锁相环是常见的频率源结构。随着SiGe BiCMOS工艺的不断进步,其性能得到了极大的提高,同时保留了CMOS工艺低功耗、高集成度的优点。采用SiGe BiCMOS工艺设计高性能、低功耗的频率源芯片已经成为当前的一大研究热点。压控振荡器(Voltage-Controlled Oscillator,VCO)是频率源的核心元件之一,设计宽调谐范围、低相位噪声的压控振荡器具有很强的现实意义和研究价值。论文采用0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计应用于超宽带毫米波频率源的32~36GHz压控振荡器。由于工艺库中提供的电感在毫米波频段性能难以满足设计需要,本文对片上电感进行了设计和仿真。压控振荡器采用差分Colpitts振荡器结构,应用提高振幅、噪声滤波等技术对电路的相位噪声性能进行了优化。由于毫米波频段寄生效应的影响严重,本文采用ADS对片上无源器件以及器件之间的连线进行电磁场仿真,通过Cadence Virtuoso对其他器件的寄生参数进行提取,并将电磁场仿真与寄生参数提取相结合对电路进行路-场混合后仿真。论文包括电路设计、前仿真、版图设计以及路-场混合后仿真。压控振荡器电源电压为3.3V,路-场混合后仿真的结果表明,TT工艺角下,27℃时压控振荡器调谐范围为31.84~36.6GHz,100kHz频偏处最大相位噪声为-78.48dBc/Hz,1MHz频偏处最大相位噪声为-98.51dBc/Hz,整体工作电流为43.96mA,满足设计指标要求。本课题所设计的压控振荡器满足系统的指标要求,可以应用于超宽带毫米波频率源芯片中。
（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。
毫米波超宽带论文参考文献
[1].阎述昱.应用于超宽带毫米波频率源的40GHz分频器研究与设计[D].东南大学.2018
[2].卜磊.应用于超宽带毫米波频率源的32-36GHzVCO设计[D].东南大学.2018
[3].孙明明.应用于超宽带毫米波频率源的2.6-5GHz可编程P/S计数器设计[D].东南大学.2018
[4].房惠宇.应用于超宽带毫米波频率源的24~28GHzVCO设计[D].东南大学.2018
[5].李盛鹏.应用于超宽带毫米波频率源的100MHz鉴频鉴相器和电荷泵设计[D].东南大学.2018
[6].李雪松.应用于超宽带毫米波频率源的36～40GHzVCO设计[D].东南大学.2018
[7].杨靖文.应用于超宽带毫米波频率源的12-20GHz8/9双模分频器设计[D].东南大学.2018
[8].乐鹏飞.应用于超宽带毫米波频率源的24-40GHz二分频器设计[D].东南大学.2018
[9].韦俞鸿,黄冰,孙晓玮,张润曦,张健.基于45nmSOI工艺的超宽带毫米波单刀双掷开关的设计[J].固体电子学研究与进展.2018
[10].王飞,吴先良,张量.一种应用于5G手持设备的超宽带毫米波天线阵[C].2017年全国天线年会论文集（下册）.2017