射頻單片T-R組件混頻器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、微波固態(tài)電路設(shè)計技術(shù)與工藝的發(fā)展，為微波、毫米波在雷達(dá)和無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用提供了強有力的支撐。特別是硅基集成電路工藝的發(fā)展，使低成本、高性能的微波單片集成電路(MMIC)、甚至是微波毫米波射頻集成片上系統(tǒng)(SoC)成為可能。T/R組件作為相控陣?yán)走_(dá)的關(guān)鍵技術(shù)，對雷達(dá)性能起決定性作用。近年來高集成度，低成本的雷達(dá)T/R組件成為研究的熱點。
　　 混頻器作為T/R組件中的關(guān)鍵模塊，對整個T/R組件的性能具有決定性的影響。尤其是其線性

2、性能，是關(guān)乎整個系統(tǒng)線性度的重要參數(shù)?，F(xiàn)代有源相控陣?yán)走_(dá)對混頻器的增益和線性度都提出了很高的要求，這進(jìn)一步增大了混頻器設(shè)計的難度。
　　 基于這種背景，如何設(shè)計高增益、高線性度的混頻器成為問題的關(guān)鍵。本文在傳統(tǒng)雙平衡混頻器的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多方面的優(yōu)化，設(shè)計出一種折疊的高線性度、高增益的混頻器。通過采用多柵晶體管(MGTR)技術(shù)，在有效提高混頻器的線性度的同時，避免了其增益的退化。此外，本振級LC諧振槽路、負(fù)載PMOS分流管等技術(shù)的

3、采用進(jìn)一步提高了混頻器的各項性能。本文還對混頻器三個端口的接口電路進(jìn)行了設(shè)計。在射頻和本振端口，采用共源共柵有源巴侖實現(xiàn)單端到雙端的轉(zhuǎn)換。在中頻輸出端，采用輸出有源巴侖和緩沖器實現(xiàn)雙端到單端的轉(zhuǎn)換，同時提高了混頻器帶負(fù)載的能力。有源巴侖的采用，極大的提高了混頻器的集成度。設(shè)計最后給出了版圖的設(shè)計方案。
　　 本設(shè)計采用TSMC0.35μm SiGe BiCMOS工藝庫，使用Cadence Spectre RF工具進(jìn)行仿真。仿真結(jié)