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基于CMOS工艺的毫米波接收机的研究与设计

更新时间：2020-11-22 12:34:47 大小：12M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：cmos接收机 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

毫米波电路无论是在未来的无线通信还是雷达领域，都很具研究前景和价值。而先进的CMOS工艺已经具有应用在毫米波电路的潜力。因此，本文主要探索了基于CMOS工艺的毫米波接收机的设计方法，重点研究了毫米波频率的CMOS品体管、片上无源器件、低噪声放大器以及接收机的设计思路和优化方法。

首先，本文研究了毫米波频率的CMOS晶体管设计。本文详细讨论了晶体管的增益和噪声性能，重点分析了栅电阻对增益和噪声的影响，在此基础上优化了晶体管的设计。然后，本文分析了晶体管的稳定性，引入了中和技术提高晶体管的稳定性，同时也讨论了中和技术的局限然后，本文详细讨论了毫米波电路中常用的无源器件的设计和优化，包括电容、电感、传输线和变压器，etal。其中，本文着重比较了常用的传输线和变压器结构的特点和性能，研究了传输线和变压器的设计和优化方法，为之后的低噪声放大器设计提供了基础。

随后，本文在前面对晶体管和无源器件的分析的基础上，研究了应用于77GHz汽车雷达系统的低噪声放大器设计。本文首先讨论了低噪声放大器的相关原理与主要结构，确定了三级伪差分共源放大器的拓扑。每级放大器中，本文引入了中和电容提高放大器的增益和稳定性。然后，针对所设计的毫米波低噪声放大器，本文具体分析了其输入匹配和级间匹配的设计和优化方法，并完成了芯片版图设计并展示了测试结果。所设计的低噪声放大器的最高功率增益为159dB，最高增益的频率为81GHz。LNA增益的3dB带宽为7493GHz。仿真结果表明该LNA的最小NF为59dB最后，本文研究了应用于77GH汽车雷达系统的毫米波接收机设计。我们先介绍了毫米波雷达接收机的工作原理，并确定了所设计的接收机的结构。该接收机采用了直接变频架构，包括低噪声放大器、双平衡无源混频器和可变增益中频放大器。根据仿真结果可见，该毫米波接收机的射颊带宽约为8094GHz，中频带宽约为0.1~55MHz，该接收机的最高转换增益为56dB，最低NF约为6.8dB


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