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《一種高線性短波寬帶混頻器的設(shè)計.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第52卷第11期電訊技術(shù)Vo1．52No．112012年l1月TeleeommtmieationEngineeringNov．2012文章編號：1001～893X(2012)11—1796—05一種高線性短波寬帶混頻器的設(shè)計朱海濤，張弘，許唐紅，王東，蘭敏(四川大學(xué)電子信息學(xué)院，成都610064)摘要：采用雙平衡場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和阻抗匹配技術(shù)設(shè)計了一種適用于短波寬帶接收機(jī)的高線性混頻器，通過調(diào)整場效應(yīng)管的溝道寬度和偏置電壓優(yōu)化了混頻器的性能指標(biāo)。該混頻器射頻輸入頻率為1．5～3OMHz，本振輸入頻率為71．5～100M}l2=，中頻輸出頻
2、率為7OMHz。測試結(jié)果表明：輸入三階截點高于40dBm，變頻損耗小于7dB，1dB壓縮點高于12dBm，單邊帶噪聲系數(shù)小于7dB。關(guān)鍵詞：短波通信；寬帶接收機(jī)；高線性混頻器；雙平衡場效應(yīng)管；阻抗匹配中圖分類號：TN702文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10．3969／j．issn．1001—893x．2012．11．018DesignofaShort-waveBroadbandMixer、thHighLinearityZHUHai—tao，ZHANGHong，XU一hong，WANGDong，LANMin(ElectronicsInforma
3、tionCollege，SiehuanUniversity，Chengdu610064，China)Abstract：Thestructureofdouble．balancefiddeffecttransistorandresistance—matchtechnologyareusedtodesignahighlinearitymixerfortheshort—wavebroadbandreceiver．1hechannel-widthandbias—voltageofthefieldefecttransistorareadjuste
4、dtooptimizethemixerSperformance．TheRFfrequencyiS1．5～30．theIDfrequencyiS71．5～10oMHzandtheIFfrequencyis70佃z．ThetestresultsshowthattheIIP3isabove40dBm．theconversionlossislowerthan7dB，II)一1dBiSabove12dBmandSSBnoisefigureislowerthan7dB．Keywords：shortwavecommunication；broadba
5、ndreceiver；highlinearitymixer；double．balancefieldefecttran．sistor；resistancematch結(jié)構(gòu)，雙平衡MOS吉爾伯特型混頻器就是一個經(jīng)典l引言的范例_3J。CMOS技術(shù)的進(jìn)步使得單片混頻器芯片的性能不斷提高，然而面對短波通信的高線性要求，近年來，隨著射頻集成電路(m~ic)的飛速發(fā)展，仍然沒有性能理想的全集成芯片可供選擇。本文采短波通信設(shè)備也向著高集成度、高性能和低功耗的趨勢發(fā)展。然而，短波信道干擾多以及空間信號幅用雙平衡的電路結(jié)構(gòu)形式，對輸入、輸出電路進(jìn)行阻度差
6、異極大給短波接收機(jī)的發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)，特別抗匹配，用開關(guān)型場效應(yīng)管實現(xiàn)高線性的短波混頻是短波寬帶接收機(jī)更要求較高的線性度。器設(shè)計，通過調(diào)整場效應(yīng)管的溝道寬度及偏置電壓混頻器作為射頻接收前端的核心部分之一，其優(yōu)化混頻器性能指標(biāo)。性能至關(guān)重要【?；祛l器的線性度已經(jīng)成為影響短波寬帶接收機(jī)性能的關(guān)鍵因素之一。目前混頻器的2電路設(shè)計種類繁多，場效應(yīng)管混頻器以其低成本、低功耗以及2．1場效應(yīng)管的開關(guān)功能易集成等顯著優(yōu)勢成為市場的主流j，雙平衡混頻器也因為其優(yōu)異的性能成為廣大工程師首選的電路場效應(yīng)管是依靠多數(shù)載流子工作的器件，沒有*收稿日期：2012
7、—03—27；修回日期：2012—05—21·1796·第52卷朱海濤等：一種高線性短波寬帶混頻器的設(shè)計第l1期少數(shù)載流子存儲效應(yīng)，非常適合高速工作的要求L4』。夠強(qiáng)，兩對管可以近似為理想開關(guān)，在本振信號的正場效應(yīng)管輸入電壓信號的線性動態(tài)范圍大、噪聲系半周期內(nèi)，M1、M2導(dǎo)通，M3、M4截止；而在負(fù)半周期數(shù)低，適合用于高線性度的電路設(shè)計J?；趫鲂?nèi)，M3、M4導(dǎo)通，M1、M2截止。經(jīng)過開關(guān)管的作用應(yīng)管的眾多優(yōu)點，結(jié)合MOSFET溝道長度調(diào)制效應(yīng)后，大幅度的正弦本振信號可以近似為方波信號_7]的特點，本文選擇使用N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管設(shè)
8、計VLO(t)=s[COSOgLOt](1)開關(guān)管。N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的工作狀態(tài)一般分其中，Vm是本振信號的幅度，sgn[COSWLOt]是一個幅為3個區(qū)：截止區(qū)、非飽和區(qū)和飽和區(qū)L6j。當(dāng)vas<度為1、角頻率為O)
