基于無線局域網的雙頻道CMOS低噪聲放大器的設計.pdf

1、進入二十一世紀以來，無線通信技術以前所未有的速度蓬勃發(fā)展，目前市場上大量涌現出各種通信標準。其中極具有代表性的就是無線局域網技術，無線局域網已廣泛覆蓋于各種場所，多種無線局域標準（802.11類）共存。鑒于多類無線通信協(xié)議的應用，無線系統(tǒng)接收機必須能夠于多頻段多協(xié)議間兼容。同時對其兼容能力的要求愈發(fā)增強。
　　低噪聲放大器作為通信接收機系統(tǒng)的前端設備，其性能的好壞直接關系到整個無線接收系統(tǒng)?，F代無線通信技術的迅猛發(fā)展，對低噪聲放大

2、器的抗干擾性、放大能力、噪聲系數以及穩(wěn)定性等方面提出了更高的性能要求。CMOS工藝被廣泛應用于集成低噪聲放大器芯片的設計中，單片集成多頻段技術可以有效提升系統(tǒng)的通信容量，降低成本，縮小芯片面積、提高設計上的靈活性。本文針對多頻段無線局域網接收機中的關鍵模塊——雙頻段低噪聲放大器進行了研究，采用RFCMOS進行了電路設計，主要工作和成果包括如下方面:
　　1.首先分析低噪聲放大器設計時需要考慮的放大器的各項性能指標，進而提出適合工作

3、于無線接收機系統(tǒng)的低噪聲放大器的性能指標。
　　2.結合低噪聲放大器設計的理論知識，分析相關的拓撲結構以及需考慮的低噪聲放大器的性能，分析各種設計方法的的優(yōu)缺點，選擇優(yōu)化的電路設計結構設計能夠滿足要求的低噪聲放大器。
　　3.采用SMIC0.18μmCMOS工藝設計一種新型的應用于無線局域網的雙頻段低噪聲放大器。該電路選定了噪聲性能較好的源級電感負反饋結構作為輸入級，共源共柵級結構作為LNA的主體結構，并行匹配實現雙頻放大，

4、L型輸出阻抗匹配網絡實現輸出網絡的匹配。同時，為增大系統(tǒng)增益，本文增加兩級放大器結構?；谠O計指標要求和低噪聲設計理論，確定了MOS管，電感，電容等電路元件的元件值。
　　4.最后本文采用SMIC0.18μmCMOS工藝進行設計仿真，仿真結果表明，并行式雙頻道LNA的輸入輸出阻抗匹配，使雙頻道LNA能并行工作在2.4GHz和5.2GHz頻段。工作電壓為1.8V的電源電壓，當工作頻率2.4GHz時，其增益達到了18.77dB，噪聲系

5、數為1.001dB，輸入/輸出阻抗匹配S11、S22分別為-24.19dB和-24.4dB，1-dB壓縮點為-11.2775dBm;當工作頻段為5.2GHz時，其增益達到了15.74dB，噪聲系數1.708dB，輸入/輸出阻抗匹配S11、S22分別為-19.86dB和-19.96dB，1-dB壓縮點為-10.6601dBm。
　　綜上，本文設計了一款能同時工作在雙頻段的并行式LNA。根據設計結果可知，本文設計的LNA輸入輸出阻抗匹