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多频段CMOS低噪声放大器LNA的研究与设计

更新时间：2020-09-05 16:34:24 大小：6M 上传用户：xuzhen1查看TA发布的资源 标签：cmos噪声放大器lna 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

目前各种无线通信标准的发展对射频集成电路（RFIC）提出了多模式、多频段的新要求，实现无线接收机中低噪声放大器（LNA）的多频段化成为射频集成电路的一个研究热点。
本论文系统研究了并行式多频段LNA工作原理，并针对目前移动通信主流标准（GSMO.9GHz/DCS1.8GHz/PCS1.9GHzTD-SCDMA2.0GH2），设计了一个并行式四频段低噪声放大器。
首先分析了射频集成电路中无源器件的特性和MOSFET的高频噪声，阐述了无源RLC网络和用于阻抗变换的L型网络的基本工作原理。对多频段LNA的各种实现方法进行了总结及比较，并深入研究了能够同时工作在多个频段下的并行式LNA，包括其噪声匹配、输入阻抗匹配和输出阻抗匹配等，特别是针对输出网络需要同时满足阻抗匹配和增益的要求，提出了多频段输出网络的设计方法。接着深入研究了并行式多频段LNA中的各种非线性。除了常见的二次谐波、带内三阶交调点和带内1dB压缩点外，还分析了并行式LNA中当多种频段同时工作时所特有的带间n阶交调点和带间1dB压缩点等非线性。然后基于级联系统非线性理论，从电路结构的角度出发，对多频段LNA的线性度进行了研究并做出了相应的优化。
最后基于TSMC 0.35um RF CMOS工艺，设计了一个并行式四频段LNA，针对具体频段的特点得到适当的优化方案。采用Cadence下的SpectreRF仿真器进行了调试和仿真，仿真结果表明在电源电压为1.8V，功耗16.2mW时，四个频段下噪声系数NF均小于3.2dB，功率增益s2均大于10dB，输入输出匹配s11和s均小于-10dB，带内和带间输入三阶交调点均大于0dBm，带内和带间1dB压缩点均优于-15dBm，各种指标均达到了要求。

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