CMOS毫米波低噪聲放大器設計.pdf

1、近年來,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的興起和無線通信設備的普及,人們對無線通信中數(shù)據(jù)的傳輸速率要求也越來越高。射頻微波通信芯片作為支持高速率無線通信系統(tǒng)的基礎硬件,也逐漸受到了人們的關注。伴隨著CMOS工藝的不斷發(fā)展,利用CMOS工藝設計的毫米波芯片在性能上已經(jīng)可以等同甚至超過基于傳統(tǒng)III-V族器件的毫米波芯片,同時CMOS工藝相比III-V族器件功耗和成本都更低。因此,研究設計出高性能、高速率的CMOS通信芯片對發(fā)展高速無線通信網(wǎng)絡十分重要。

2、r>　　低噪聲放大器是無線通信芯片中重要的模塊,低噪聲放大器的性能在一定程度上決定了無線系統(tǒng)的通信質(zhì)量,因此設計出高性能的低噪聲放大器是進行通信芯片設計的關鍵。本文在介紹了低噪聲放大器設計的基本理論基礎上設計了兩款CMOS Q-Band低噪聲放大器。
　　基于噪聲抵消結(jié)構(gòu)的Q-Band低噪聲放大器,在采用了傳統(tǒng)的噪聲抵消結(jié)構(gòu)基礎上在共柵電路上引入了變壓器正反饋,使電路的性能得到了很大的提高。測試數(shù)據(jù)表明在42GHz~48GHz頻段

3、芯片的最高增益可達10.2dB,最低噪聲系數(shù)6.5dB,功耗11.5mA,輸入三階交調(diào)點為-2.6dBm,整個芯片面積為0.42mm2。
　　基于 gm-boost結(jié)構(gòu)的低噪聲放大器,輸入級采用變壓器在晶體管的柵源之間形成gm-boost,為了降低MOS管密勒電容對電路的影響,提高電路的反射隔離度,電路的第二、三級采用了共源變壓器負反饋結(jié)構(gòu)。電路的仿真結(jié)果表明在42GHz~48GHz頻段電路的最高增益為16.9dB,最低噪聲系數(shù)4