论文部分内容阅读
在当今世界,无线产品已无处不在,我们周围分布着大量的无线终端以及各种应用系统,如气象站、智能家居、自动抄表、汽车无钥匙进入系统(RKE)、喷灌系统、照明系统、无线体域网等。Sub-GHz无线通信技术广泛应用于这些无线设备以及应用系统中。论文的主要研究工作是基于Sub-GHz无线通信技术,采用GSMC0.18μm CMOS工艺,设计一款低中频接收机芯片,用于无线体域网或自动抄表系统中。论文首先对Sub-GHz无线技术作了简单介绍,并对其不同的应用进行了深入分析。接着介绍与分析了主流接收机的结构,比较了不同结构的优缺点。在满足应用要求下,本项目选择低中频接收机结构,并且规划了该接收机的系统指标。论文深入研究并设计了用于低中频接收机的主要模块,包括低噪声放大器(Low Noise Amplifier)、混频器、有源滤波器。论文在第三章分别设计了一个窄带LNA(用于400MHz频率)与一个宽带LNA(可用于400MHz和900MHz两个频段内)。在供电电压1.8V下：低噪声放大器消耗直流电流小于5mA,1)窄带LNA的增益范围为19-40dB,噪声1.55-1.69dB,2)双频段LNA的噪声低于2dB,增益为23-26dB；混频器消耗直流电流小于0.7mA,转换增益约为17dB,线性度IP3约为4dBm；有源滤波器消耗直流电流低于8mA,中心频率为2MHz,镜像抑制大于40dB,增益约为1dB。论文在第六章介绍了用于低中频接收机中的增益可变中频放大器、分频器、偏置电路模块,整个接收机消耗直流电流小于17mA,工作在400MHz频段内,增益范围为41～60dB,噪声范围为2.8～6dB。论文最后对这款低中频接收机芯片进行了流片并测试,测试结果表明论文设计的接收机能够成功接收并解调的输入信号幅度范围为-50-10dBm。最后论文对整个低中频接收机的研究设计工作做了总结,并在已有的设计基础上展望了未来的设计。