一种0.8GHz～6GHz CMOS超宽带低噪声放大器设计

给出了一个针对0.8GHz～6GHz 的超宽带低噪声放大器 UWB LNA(ultra-wideband low noiseamplifier)设计。设计采用0.18μm RF CMOS 工艺完成。在0.8GHz～6GHz 的频段内,放大器增益 S21达到了17.6dB～13.6dB。输入、输出均实现良好的阻抗匹配,S11、S22均低于-10dB。噪声系数(NF)为2.7dB～4.6dB。在1.8V 工作电压下放大器的直流功耗约为12mW。     

基于噪声消除技术的超宽带CMOS低噪声放大器设计

为满足3.5 GHz单载波超宽带无线接收机的射频需求,设计了一种工作在3～4 GHz的超宽带低噪声放大器。电路采用差分输入的CMOS共栅级结构,利用MOS管跨导实现宽带输入匹配,利用电容交叉耦合结构和噪声消除技术降低噪声系数,同时提高电压增益。分析了该电路的设计原理和噪声系数,并在基于SMIC 0.18μm CMOS射频工艺进行了设计仿真。仿真结果表明:在3～4GHz频段内,S11和S22均小于-10 dB,S21大于14dB,带内起伏小于0.5dB,噪声系数小于3dB;1.8V电源电压下,静态功耗7.8mW。满足超宽带无线接收机技术指标。     

一种新型超宽带CMOS低噪声放大器设计

结合电阻并联反馈，利用PCSNIM流程设计了一个用于超宽带（UWB）系统的宽带LNA电路。电阻并联反馈降低了输入电路的Q值，使窄带LNA带宽增加，而对NF的影响很小。用TSMC0.18CMOS工艺进行仿真，结果表明，LNA在3．1-5．1GHz带宽范围内NF小于2．9dB。输入匹配优于-10．5dB，功率增益为12．9dB，带内波动仅为1dB。在1．8V电源电压下，核心电路功耗为7．5mW。     

一种具有宽带双极化低散射特征的微带阵列天线

针对阵列天线宽带散射缩减设计进行研究,设计了一种基于无源对消技术的低散射阵列天线,该新型微带阵列天线在宽频带内具有双极化低雷达散射截面（RCS, Radar Cross Section）性能;对基于两种散射性能不同的单元组成阵列的RCS性能进行了理论研究,进行了单元的散射幅度和相位对阵列RCS的影响分析;提出了一种加载T型缝隙的新型微带天线结构,该单元结构的辐射性能与散射性能能够进行独立调控和综合优化,该单元与传统微带贴片单元具有相似的辐射特性,并可在宽频带（带内和带外）内与传统微带单元产生有效相位差;将传统微带单元和加载T型缝隙的新型微带单元组成4×4阵列天线,仿真结果表明,提出的阵列天线在3GHz～7GHz（相对带宽80%）频带内实现了同极化RCS缩减,在3.3GHz～7GHz（相对带宽71.8%）频带内实现了交叉极化RCS缩减,缩减峰值分别为16.3dB和36.3dB,带内RCS缩减均值分别为14.1dB 和17.6dB;与传统微带阵列天线相比,提出的阵列天线增益下降小于0.1dB;提出的微带阵列天线具有高效率辐射和宽频带双极化低散射性能,为低散射阵列天线设计提供了新的思路。     

低电压高增益下变频混频器设计

本文设计一个低电压高增益下变频混频器。为了降低电源电压,本文采用了LC-tank折叠结构,同时为了提高混频器线性度,采用了开关对共源节点谐振技术。在低电源电压和高线性得到保证的情况下,本文用ADS2009软件重点对混频器的转换增益进行优化、仿真,结果表明:工作电压1.4V,RF频率2.5GHz,本振频率2.25GHz,中频频率250MHz,转换增益7.325dB,三阶交调点6.203dBm,单边带噪声系数3.823dB,双边带噪声系数2.868dB,功耗14.028mW,本文所设计的混频器可用于无线通信领域的电子系统中。     

基于非相干检测的UWB无线传感器网络传输性能

论文首先给出了UWB无线传感器网络体系结构模型,接着利用UWB技术和非相干信号检测技术设计了一个非相干检测UWB传感器接收机。在此基础上,着重研究了UWB无线传感器网络的传输性能。通过仿真发现采用了非相干信号检测技术,对UWB无线传感器网络传输性能的提高具有重要意义。     

超宽带拓展距离应用的研究综述*

目前,超宽带（UWB）系统主要局限于短距离应用,为了扩展其应用领域,一些有关拓展UWB通信距离的研究逐步展开。针对这些研究进行了综述,描述了UWB远距离通信的应用场景,并通过原理分析、实例论证和难点探讨,具体介绍了拓展UWB通信距离的六种策略,包括降低通信速率、使用定向天线、使用MIMO天线、使用协作通信或多跳传输、使用多抽头数的RAKE接收机以及突破功率谱密度限制,为UWB远距离通信的实现方案选型提供了重要参考。     

一种12GHz的高增益低噪声放大器

通过分析GaAs pHEMT器件特性设计了一款两级高增益、低功耗的低噪声放大器。采用两级结构提高低噪声放大器的增益,设计了一种共用电流结构,降低了放大器的功耗,同时降低电路噪声。输入、输出匹配均采用LC阶梯匹配网络,具有良好的匹配性,并使用CAD软件对电路进行设计优化。电路仿真结果表明,在中心频率12 GHz下实现了增益为27.299 dB、噪声系数为0.889 dB、S11和S22均小于-10 dB的性能,工作带宽为600 MHz。此低噪声放大器作为12 GHz频段的接收机的前端设计研究,具有一定意义。     

2～5GHz 0.18μm CMOS宽带低噪声放大器设计

本文设计实现了一个2～5GHz的两级CMOS低噪声放大器(LNA),可应用在超宽带的下半频段(3.1～5GHz)。LNA由两级组成,第一级是一个共栅级,保持良好的线性度并完成较好的输入匹配;第二级是一个共源级堆叠一个电流源,在保持低噪声系数的同时降低功耗。通过级联共栅和共源结构进行增益补偿,所设计的LNA具有近似恒定的增益和噪声系数。采用0.18μm CMOS工艺实现后,模拟结果表明,增益和噪声系数在2～5GHz频率范围内分别为11.5dB和5.1dB,输入反射系数低于-22dB。在4GHz时,模拟得到的三阶交调点为-10dBm。在1.8V电源电压下,LNA的功耗约为11mW。     

Folded down-conversion mixer for a 60 GHz receiver architecture in 65-nm CMOS technology

We present the design of a folded down-conversion mixer which is incorporated at the final down-conversion stage of a 60 GHz receiver. The mixer employs an ac-coupled current reuse transconductance stage. It performs well under low supply voltages, and is less sensitive to temperature variations and process spread. The mixer operates at an input radio frequency （RF） band ranging from 10.25 to 13.75 GHz, with a fixed local oscillator （LO） frequency of 12 GHz, which down-converts the RF band to an intermediate frequency （IF） band ranging from dc to 1.75 GHz. The mixer is designed in a 65 nm low power （LP） CMOS process with an active chip area of only 0.0179 mm^2. At a nominal supply voltage of 1.2 V and an IF of 10 MHz, a maximum voltage conversion gain （VCG） of 9.8 dB, a double sideband noise figure （DSB-NF） of 11.6 dB, and a linearity in terms of input 1 dB compression point （Pin, 1dB） of-13 dBm are measured. The mixer draws a current of 5 mA from a 1.2 V supply dissipating a power of only 6 roW.     

一种小型化超宽带接收前端的设计与实现

设计了一种应用于无线电侦收领域的小型化超宽带接收前端,将0.1 GHz～18 GHz射频信号经过预选滤波、放大、混频、带宽滤波和增益控制等过程,形成中频信号。首先介绍了电路设计方案,并针对接收前端的主要指标进行了分析与设计。整个前端尺寸为119 mm×61 mm×9.5 mm,工作频率为0.1 GHz～18 GHz,典型增益35 dB,并可根据项目需求在30 dB～40 dB之间调节。     

射频采样ADC彻底改变无线电架构

美国国家半导体公司宣布推出全新系列模数转换器（ADC），该产品实现了业界首次对超过2．7GHz射频信号的直接采样，同时具有-71dB的三阶互调失真（IMD3）性能和高达每秒3．5千兆次的采样速率。     

UWB标签定位系统接收机基带部分的FPGA实现

脉冲无线电(IR-UWB)技术利用极窄脉冲传输良好的时间分辨率特性,可以为收发机之间提供精确的距离测量,从而为室内与室外的定位系统提供一种低成本、高精确度的定位技术。本文对一种UWB标签定位系统作了简单的介绍,提出了一种UWB能量检测接收机的方案,并对能量检测接收机中的积分窗作了一种新颖合理的设计,简化了接收机的同步捕获模块。最后还对接收机FPGA基带处理部分作了仿真,给出了仿真波形。仿真结果证实了设计的可行性,说明UWB定位厘米级的精度是可实现的。     

面向5G高隔离度4单元MIMO手机天线设计

设计了一个4单元高隔离度手机天线,由4个辐射单元组成,辐射单元分别位于天线的4个角落。对天线辐射单元进行分析测试,测量天线辐射单元工作频段为3.43 GHz～3.86 GHz,覆盖5G移动通信测试频段。MIMO天线工作频段在端口回波损耗小于-10 dB阻抗带宽条件下,工作频段为3.45 GHz～3.64 GHz;在端口回波损耗小于-6 dB阻抗带宽条件下,天线工作频段为3.23 GHz～3.96 GHz。新设计的圆形开槽结构能减少天线和电子元器件耦合,并且天线具有良好的全向性和辐射特性。MIMO天线在3.2 GHz～4 GHz频率内,天线辐射效率为65%～73.4%。仿真表明,脑部辐射SAR(Specific Absorption Rate)参数小于1.6 W/kg,天线对人体影响较低。     

基于粒子群算法的超宽带接收机设计

超宽带(UWB)接收机具有高度非线性,其传统设计方法依赖于经验,十分复杂。提出了一种基于粒子群优化算法的UWB接收机系统级设计方法 PSO-UWB。该方法基于粒子群改进算法Ad-pISPO,根据系统输出信噪比(SNRout)和重要部件参数之间的关系函数,以SNRout最大化为目标进行参数的优化计算。ADS仿真结果证明,PSO-UWB方法的优化结果符合设计要求,具有可行性。     

TPC译码反馈在超宽带TR接收机中的应用

为了消除超宽带通信中数据辅助（DA）的平均发射参考（ATR）接收机的判决错误传播风险,提出加入FEC译码反馈机制,用译码判决输出来反馈更新相关模板的思路。比较选择出适合的Turbo乘积码（TPC）,据此形成了一种TPC译码反馈的改进DA-ATR接收机。对其性能进行了分析和多径信道仿真,结果表明：该接收机能有效消除上述风险,检测性能优于单纯TPC纠错的一般ATR接收机,约有1 dB信噪比增益优势。     

安捷伦科技公司推出针对调制宽带通信信号的超宽带矢量信号分析仪

安捷伦科技公司（NYSE：A）近日推出一款专为分析调制宽带通信信号而优化的测量系统一Agilent VSA80000A超宽带（UWB）矢量信号分析仪（VSA）系统。分析调制宽带通信信号需要使用宽带信号分析功能，而基于频谱分析仪的传统分析方法却对此无能为力。安捷伦新型VSA80000A超宽带矢量信号分析仪系统可对高达13GHz的信号带宽进行精确测量。它是从事UWB设计，需要进行关键的一致性测试或诊断和调试系统的工程师的理想选择。     

基于铣削式加工的140 GHz矩形波导带通滤波器

利用现代计算机数控机床（Computer Numerical Control,CNC）铣削技术实现了中心频率为140 GHz的矩形波导带通滤波器。基于电磁仿真软件HFSS对该滤波器进行了优化设计和容差分析。采用CNC铣削技术完成了该滤波器的加工制备。测试结果与仿真结果吻合良好，表明该滤波器具备优越的性能：其中心频率为140.2 GHz、3 dB相对带宽为10.1%，插入损耗小于0.5 dB，带内回波损耗优于25 dB，距中心频率±20 GHz处带外抑制大于30 dB。该结果进一步验证了利用CNC铣削技术加工140 GHz波段滤波器的可行性。     

基于ADS的低噪声放大器设计

高性能的放大器对设计一个好的射频通信系统具有重要意义。本文分析了低噪声放大器设计的基本理论,并完成了一个中心频率为2.4GHz的低噪声放大器的设计。该设计选用了P-HEMT ATF54143器件.Agilent Advanced Design System（ADS）仿真结果表明该放大器的增益达到15 dB,噪声系数小于0.7 dB,输入输出驻波比均小于1.5,满足放大器预定的设计目标。     

基于CPLD的开关电容组式跟踪滤波器设计与实现

针对大动态范围高灵敏度短波接收机射频前端信号处理需要,提出并实现了一种基于CPLD的开关电容组式跟踪滤波器与变容二极管电调谐滤波器串联方案,并对该滤波器性能进行了评估.实验结果表明,该滤波器可以工作于1MHz～30 MHz频段,带宽易调,设计简单,且具有稳定的带宽和很高的温度稳定性.实测的滤波器3 dB带宽为300 kHz～700 kHz,Q值为11.8 dB～25 dB,通带增益为2.5～4.5,能很好地满足接收机设计指标.