基于CMOS工藝45GHz寬帶壓控振蕩器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展、個(gè)人數(shù)據(jù)通信的迅速增長(zhǎng)，使得人們對(duì)通信的需求不斷增加，對(duì)通信性能要求不斷提高，推動(dòng)著低成本、低功耗、高速率片上無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)的探索和開(kāi)發(fā)。在低于6GHz以下?lián)頂D的無(wú)線(xiàn)電頻譜，每個(gè)頻譜只有幾百兆的帶寬，限制著數(shù)據(jù)率的傳輸速度，但是在毫米波頻段，很多頻譜資源尚未被利用。2010年，國(guó)內(nèi)提出了工作在40~50GHz之間的頻段的無(wú)線(xiàn)個(gè)人局域網(wǎng)，稱(chēng)之為Q-LINKPAN。Q-LINKPAN具有高速傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，預(yù)測(cè)最高數(shù)據(jù)傳輸

2、速率達(dá)10Gbps每秒，相比60GHz的WiGi，有損耗小傳輸距離更長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　頻率源是無(wú)線(xiàn)收發(fā)系統(tǒng)中最重要的組成部分之一，它旨在產(chǎn)生射頻信號(hào)進(jìn)行混頻和發(fā)射。頻率源的調(diào)諧帶寬、功耗和相位噪聲性能一定程度上決定著整個(gè)收發(fā)性能的好壞。
　　本文的目的是基于90nm CMOS設(shè)計(jì)一個(gè)滿(mǎn)足Q-LINKPAN的無(wú)線(xiàn)個(gè)人局域網(wǎng)帶寬的壓控振蕩器頻率源，并實(shí)現(xiàn)低相位噪聲和低功耗。
　　第一部分先對(duì)Q-LINKPAN的背景進(jìn)行系統(tǒng)的

3、介紹，展示了近幾年毫米波CMOS壓控振蕩器的性能，接著詳細(xì)分析了壓控振蕩器的原理、常見(jiàn)結(jié)構(gòu)和相位噪聲產(chǎn)生機(jī)理，并簡(jiǎn)單推導(dǎo)了相位噪聲與信噪比和誤碼率之間的關(guān)系。
　　繼而文章介紹了毫米波CMOS無(wú)源器件片上電感和變?nèi)莨?，并提出一種提取差分電感的方法，建立了準(zhǔn)確的毫米波差分電感模型，該電感模型和測(cè)試數(shù)據(jù)具有很高的吻合度。
　　接著，為了克服毫米波諧振回路Q(chēng)值低的問(wèn)題、調(diào)諧增益高的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型的可變電感，它的電感值通過(guò)開(kāi)關(guān)