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Ka波段单片集成镜像抑制接收机的设计

作　者: 马方玥
导　师: 隋文泉；董树荣
学　校: 浙江大学
专　业: 微电子与固体电子学
关键词: MMIC GaAs工艺 Ka波段 单片集成接收机 低噪声放大器 镜像抑制混频器
分类号: TN454
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


近年来,伴随着半导体工艺的不断进步和设计水平的不断提高,通信系统越来越趋向于小型化和集成化,因此,单片微波集成电路(Monol ithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)成为了研究的热点。本论文主要针对Ka波段单片集成镜像抑制接收机进行了研究.接收机是通信系统中的核心部分,提高性能、减小面积是接收机设计的整体发展趋势。论文主要介绍了单片集成镜像抑制接收机的设计方法和工作原理,完成了其主要模块——镜像抑制混频器和低噪声放大器的芯片电路设计、版图设计及电磁场仿真,给出了流片后的芯片照片及部分测试结果。芯片组的各项指标均达到国内领先水平。本次设计采用台湾WIN半导体公司提供的0.15μm GaAs pHEMT工艺进行Ka波段单片集成镜像抑制接收机的电路设计。本论文首先介绍了国内外单片集成接收机的研究现状,其次简单介绍了MMIC器件模型及设计流程,然后描述了接收机的几种基本结构并详细分析了本次设计在接收机结构设计和主要模块选择上的创新点,接着对接收机主要模块——低噪声放大器和镜像抑制调制解调器的工作原理、主要性能指标进行了分析并给出了具体设计、电磁场仿真结果和部分测试结果。最后给出了系统整体仿真结果。为了验证工艺的可靠性及各个电路设计,低噪声放大器和镜像抑制混频器等电路被分别做成模块进行单独流片。测试结果表明,低噪放芯片的设计基本达到了指标要求。镜像抑制混频器目前正在测试中。本论文所设计的Ka波段单片集成镜像抑制接收机在32—38GHz的宽频带内实现了大于11.5dB的平坦增益和小于4dB的噪声系数,各端口隔离度几乎都大于30dB,镜像抑制度大于20dB,输入1dB压缩点大于-20dBm。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路（IC） > 混合集成电路 > 微波混合集成电路（微波集成电路）
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