一、二极管双平衡混频器电路分析（论文文献综述）
邓纪亮[1]（2021）在《C波段变频模块研究与设计》文中进行了进一步梳理C波段的混频器（mixer）和压控振荡器（VCO）作为收发通信系统中的变频模块,是卫星和雷达等应用领域的射频通信中极其关键的射频器件。本文以C波段的变频模块为研究课题,重点研究了双平衡无源混频电路和交叉耦合压控振荡电路。论文在对双平衡混频器和压控振荡器的基本性能指标和工作机理进行分析阐述的基础上,针对混频电路重点分析了巴伦和电容元件对隔离度、噪声和线性度等性能的影响;针对振荡电路分析了寄生参量、电容和电感Q值的变化对调谐带宽、相噪等性能的影响。最终基于0.5μm GaAs pHEMT工艺完成了C波段混频器和压控振荡器的电路设计和仿真。针对C波段混频器的设计,基于0.5μm GaAs pHEMT工艺采用了信号输入终端开路的本振（Local Oscillator,LO）巴伦和带电容相位补偿以及电容滤波的新型射频（Radio Frequency,RF）巴伦组成的双平衡混频结构。论文中阐述了环形混频二极管的选取依据和巴伦的设计。该混频器具有较低的变频损耗、非常高的端口之间的隔离度、较小的噪声系数和良好的线性度。最终设计的GaAs pHEMT双平衡混频器在仿真上变频损耗为6d B,电路的平衡性对称使本振端口到中频（Intermediate Frequency,IF）端口的隔离度可达到45d B。该混频器输入的1d B压缩点(P1d B)为10d Bm。电路的对称平衡使输入的三阶交调截点（IP3）为15d Bm。混频器的单边带噪声系数仅为5d B,芯片面积为1.50mm×1.32mm×0.1mm。对于C波段压控振荡器的设计,为了尽量让调谐频率覆盖C波段和降低相位噪声,故本文基于0.5μm GaAs pHEMT工艺采用交叉耦合的基础架构来保证宽带下振荡电路的起振条件。因工艺未提供变容二极管和提高谐振电路的Q值需求,选用了Macom公司的高变容比、高Q值的变容二极管,将谐振腔电路置于芯片之外;而交叉耦合负阻电路在芯片内集成,与谐振腔一同焊接在PCB电路板上。所设计的压控振荡器依靠片上宽带负阻结构实现了宽频带调谐,利用片外村田元件的高Q值来降低了相位噪声,电路具有一定的后级驱动能力。最终完成的GaAs pHEMT压控振荡器可以在4.4GHz到8GHz之间进行连续频率调谐,相位噪声系数可达-100d Bc/Hz@100KHz,输出功率可达9d Bm。在直流电压5V的供电下,电流为35.6mA。
司子恒[2]（2021）在《基于CMOS工艺倍频器的研究与设计》文中研究指明随着科学技术的不断发展,为了满足人们对于日常生活的需求,移动通信技术迅速发展。CMOS集成电路具有集成度高、小型化、成本低的优点,CMOS集成电路广泛用于通信、雷达、民用以及军用领域中。随着移动通信系统工作频率的增高,低相位噪声的振荡器的设计难度越来越大,为了解决这个问题,利用器件非线性特性的倍频器具有重要的研究意义。CMOS工艺的倍频器通过将低频输入信号倍频到高频输出信号的方式,来得到高频谱纯度的高频信号。本文主要针对CMOS工艺下通信系统中倍频器的研究与设计。本文的研究方向包含四个主要部分:一、倍频器理论知识的介绍。非线性器件出发,介绍一些用于倍频器的非线性器件,以及倍频器的实现原理,通过结合场效应管倍频器来进一步对倍频理论进行介绍。二、对于无源器件——无源电感、无源电容、变压器,进行简单的研究。同时对于四阶变压器匹配网络进行了分析,介绍了如何利用变压器设计宽带的阻抗匹配网络,为后面设计宽带二倍频提供了阻抗匹配的基础,同时介绍了几种提高倍频器转换增益和谐波抑制度的技术。三、介绍了一款高谐波抑制度宽带的二倍频。针对应用于5G通信系统的1T1R通道的高谐波抑制度宽带二倍频设计,输出频率范围16～26GHz,转换增益大于0.4d B,基波的抑制度大于35d Bc。针对高谐波抑制度的指标要求,设计采用了传统的的Push-Push二倍频结构,为了提高转换效率,运用了Load-Pull技术确定最佳负载阻抗。为了解决低频率共源极结构输入阻抗匹配较难的问题,从MOS管的模型出发,采用增加MOS管的寄生电容和栅极串联电感的方式实现输入的匹配。四、介绍了一款高谐波抑制度的三倍频。输出频率范围18～24GHz,转换损耗小于9.7d B,对于基波的抑制度大于17d Bc,二次谐波的抑制度大于16.5d Bc,三次谐波的抑制度大于20.5d Bc。电路采用双平衡混频结构可以有效提高对于基波的抑制度。同时运用变压器巴伦来与MOS管的寄生电容耦合的方式,将混频部分的直流通路与Push-Push的直流通路分开,来提高倍频器的转换效率,并且通过合理的版图设计从而实现比较平衡的信号输入与输出。输入阻抗匹配和输出阻抗匹配均采用四阶变压器匹配的方式来实现宽带的阻抗匹配。
黄盛[3]（2021）在《基于CMOS工艺宽带微波混频单元设计》文中进行了进一步梳理近年来,随着网络生活的丰富,无线通信迎来了发展的黄金时期,特别是5G毫米波通信的提出,为通信的发展指明了方向。然而CMOS工艺因为低成本、高集成度的优点成为了5G毫米波芯片的首选。因此,本文针对毫米波芯片里必不可少的混频器模块,进行深入研究与探索。首先,本文在混频器的研究背景上,根据国内外的研究现状,针对微波电路的走线以及端口网络分析问题,对微波电路的传输线理论和端口网络进行了论述。然后针对混频器进行了基本理论的分析,包括混频器的工作原理,常用的两种分类方法,以及混频器的各种性能指标。根据前期的基础知识,针对5G毫米波通信的带宽问题,设计了一款高隔离度的宽带混频器的。该混频器采用标准的65nm CMOS工艺,利用无源双平衡大宽带与高隔离度的优点,中频使用降Q技术的共源缓冲级补偿增益,达到很高的中频带宽。然后通过高线性度的3:3无源巴伦转化为单端信号,保证了线性度不会被恶化,插损也比较小。最后实现了13GHz（2-15GHz）的中频3d B带宽,在本振功率0d B,射频频率27GHz,本振频率21GHz时,输入1d B压缩点为-2.7d Bm;在射频频率23.5GHz-30GHz时,转换增益为-2～-0.7d B。最后,本文针对新的5G毫米波通信芯片的需求,经过对电路的改进,实现了一款高线性度的宽带混频器。混频器核心仍然使用线性度、宽带性能都较好的无源双平衡结构。为了实现良好的线性度,中频巴伦仍然采用无源巴伦,而中频缓冲级则使用线性度较好的宽带跨阻放大器。另外还使用了峰化电感,不但谐振了TIA的寄生电容,提高了带宽性能,还滤除了高频杂散,增加了混频器的谐波抑制度。最终在工作频带内实现了大于2.2d Bm的输入1d B压缩点,以及0.2d B的平坦度,转换增益为-3～-2d B。
林震[4]（2020）在《基于GaAs pHEMT工艺的毫米波宽带混频芯片设计》文中研究表明2019年是5G商用元年,同时,6G通信技术也已被世界各国提上研究日程,受益于“万物互联”的通信理念,无线互联将超越传统通信方式,转向广泛意义上的万物通信和人机通信。在此背景下,研制高传输速率、大信号容量的无线通信收发系统成为现今最受关注的热点之一。无线通信收发系统的研发、调试和维护均需要相应的电子测试仪器提供准确可靠的测试数据支撑。本论文以毫米波电子测试仪器和相关系统为应用背景,围绕毫米波宽带混频芯片设计,深入讨论了混频芯片实现宽频带的电路拓扑结构和设计方法,采用Win公司提供的商业0.1μm GaAs pHEMT工艺设计了4款不同拓扑结构的宽带混频芯片,论文的主要研究工作和成果如下:（1）基于Marchand巴伦的平衡式混频器具有实现超宽工作带宽的潜力,为此深入研究了Marchand巴伦的基础理论,提出采用三耦合线Marchand巴伦拓展混频器带宽并兼顾芯片的面积,该巴伦尺寸参数多,设计较为复杂。为了简化三耦合线Marchand巴伦的设计过程,采用矩阵级联和奇偶模分析理论构建了巴伦S参数矩阵模型。此外,鉴于阻抗曲线的连续性且不存在突变奇点的理念,提出了一种基于Smith圆图的多频点宽带匹配法,该方法操作简单,在芯片宽带设计方面具有较为广阔的应用前景。（2）基于三耦合线Marchand巴伦S参数矩阵模型,提出了一种三耦合线Marchand巴伦的快速设计方法,有效解决了巴伦仿真设计需反复迭代,占用大量的时间和计算机资源的问题。采用巴伦S参数矩阵模型和快速设计方法,设计了一款基于小型化三耦合线Marchand巴伦的全W波段单平衡混频芯片。测试结果表明,该混频芯片在75-110GHz的频率范围内,变频损耗为8.8-12.5 dB,本振端与射频端之间的隔离度均在20 dB以上,芯片面积仅有0.53 mm×0.56 mm,该工作已发表于中文核心期刊《电讯技术》。（3）为了拓展双平衡混频结构的中频带宽,提出了一种新型中频引出结构。基于该结构与三耦合线Marchand巴伦设计了一款超宽带双平衡基波混频器,该混频芯片的中频引出结构能够与射频巴伦复用,与传统双平衡混频芯片相比,芯片面积减少了20-30%。测试结果表明,双平衡基波混频芯片实现了35-95 GHz的射频工作带宽和DC-30 GHz的中频工作带宽,在射频带宽范围内的变频损耗为7.2-11.9 dB,本振端和射频端口之间的隔离度的典型值均在30 dB以上。该电路是国内外目前已公开发表的毫米波宽带混频芯片中带宽性能最优越的之一,该成果已发表于SCI期刊IEICE Electronics Express。（4）为了提升传统基于Anti-parallel diode pair（APDP）结构次谐波混频器的带宽和隔离度,提出了一种新型高隔离度平衡式次谐波混频拓扑。在理论层面,详细分析了电路可行性、设计思路和依据,证明了该次谐波混频拓扑有着天然的本振到射频端的隔离度。在电路设计层面,基于该拓扑设计了一款宽带高隔离度全E波段平衡式次谐波混频芯片,采用了弯折的三耦合线Marchand巴伦和宽带阻抗匹配电路扩展射频工作带宽。仿真结果显示,该混频器在55-95 GHz的射频范围内的变频损耗为10-13 dB,本振到射频端的隔离度典型值为50 dB,其余各端口隔离度表现良好（由于时间限制,该芯片并未实际测试）。（5）在基于APDP结构和四分之一波长微带线的次谐波混频器拓扑中,单枝节的开路/短路微带线是限制混频器工作带宽的最主要的原因,本论文提出了一种多枝节并联宽带匹配网络,该结构简单且易于设计,该宽带匹配网络可将传统的基于四分之一波长微带线的次谐波混频器的带宽提升至原本的2-3倍。本论文采用多枝节并联宽带匹配网络设计了一款全W波段次谐波混频器。仿真结果显示,该混频芯片的射频工作带宽为75-125 GHz,在该频率范围内的变频损耗为9.7-12.5 dB,其本振端和射频端之间基波的隔离度的典型值为25 dB,本振的二次谐波到射频端隔离度的典型值为30 dB。（由于时间限制,该芯片并未实际测试）。
杨春宇[5]（2020）在《面向于双基地通信的RFID移频电路与解调电路设计》文中研究指明为了进一步扩展RFID系统的通信距离,本文研究了基于RFID的双基地通信系统,该系统是受雷达通信启发,演变而来的一种新型RFID通信系统。在介绍双基地通信系统架构和原理的基础上,通过理论分析,阐述了该系统在信号功率衰减、通信距离、载波自干扰和成本等方面的优势。之后,使用信号发生器、板级标签、半有源标签和软件无线电（Software-defined radio,SDR）搭建了双基地通信系统模型,并对其进行了验证、测试。测试结果表明:在标签只说（Tag Talk Only,TTO）模式下,标签到发射机的距离为12m时,接收机能接收到标签数据的最大距离为263m。针对于双基地通信系统的特点,本文在半有源RFID标签典型架构的基础上,提出了一种面向于双基地通信系统的RFID射频前端改进方案,分析了各电路模块的性能要求,确定了解调电路和移频电路的关键指标。针对于RFID标签解调灵敏度低,下行通信距离短的问题,提出了一种高灵敏度解调电路,主要面向于30%的浅调制信号。该解调电路在检波电路后级增设了一个包络放大器,对峰值低于150mV的包络信号,先放大再进入判决电路;对峰值高于150mV的包络信号,直接通过判决电路输出解调信号。针对于30%的浅调制度信号,设计了一种提取包络信号平均值的均值检测电路,该平均值作为判决电路的电压参考,显着提高了解调深度。此外,该平均值也为包络放大器提供了合适的共模输入电压。经仿真验证,当射频信号调制深度为30%时,解调电路的最低输入幅度为80mV,对应的解调信号最大脉冲宽度误差为1.86%,整体功耗为3.25μW。双基地系统接收端的测试设备目前主要依靠传统阅读器或商用SDR来进行,无法兼容到现有物联网（Internet of Things,IoT）系统,故提出一种载波移频电路,使标签反射载波偏移至IoT频段,为RFID标签向IoT系统返回数据提供一个射频前端解决方案。本文给出了载波移频电路的实现方法,设计了相关电路,并以920MHz载波反射至NB-IoT频段的830MHz载波为例进行验证。载波移频电路由本地振荡器、混频器、单端转双端模块、电平转换模块和调制电路组成,均采用全差分结构。经仿真验证,本地振荡器频率为90MHz,相噪为78.9dBc@100kHz,平均功耗为15.8μW;混频器转换增益为0.493,Lo-IF隔离度为38.4dB;在输入920MHz载波时,移频电路输出载波频率为830MHz,实现了载波移频功能,整体功耗为19.3μW。上述电路均已在TSMC 0.18μm CMOS工艺下设计,并在Cadence Spectre仿真平台进行了验证,仿真结果显示电路性能较好,满足基于RFID的双基地通信系统要求。
宋雄[6]（2020）在《用于信息物理融合系统的模拟接口电路设计》文中研究指明信息物理融合系统可实现对大规模复杂系统和广域环境的实时感知,动态监控和及时反馈。因此,需要大量的传感器和嵌入控制器来实现系统的实时信号采集和精确控制。其中嵌入式控制器的核心模块包含了数字信号处理器,无线收发机和模拟接口电路。以模拟接口电路为例,其核心功能包含了对模拟、数字和射频信号等多种类型信号的处理,面临着大量的设计挑战。研究并设计低功耗、低成本、灵活和通用的模拟接口电路对信息物理融合系统的广泛应用具有重要意义。本论文的研究内容主要集中在这些接口电路的关键技术,并设计了关键模块。从低功耗、低成本、灵活性和通用性等设计考虑出发,本文具体的研究工作内容如下:（1）具有dB线性增益控制特征的大带宽可变增益放大器的研究和设计。本论文提出一种新型可变增益放大器的拓扑结构。所设计的可变增益放大器实现了大带宽和PVT鲁棒性,设计采用了电流复制技术,直接级联技术和温度补偿技术。基于所提出的拓扑结构,论文首先展示了采用电阻负载的可变增益放大器。测试结果表明,电阻负载的可变增益放大器的增益控制范围为41dB,dB线性误差为0.6dB,带宽为580MHz。为了减小PVT对可变增益放大器性能的影响,论文进一步提出了基于有源负载的可变增益放大器。该设计采用有源负载来降低工艺和供电电压对性能的影响,并通过温度补偿电路来降低温度对性能的影响。该设计技术也得到了流片验证。测试结果表明:基于双极型晶体管的有源负载可变增益放大器增益控制范围为51dB,dB线性误差为0.65dB,带宽为740MHz。基于偏置亚阈值区MOS的有源负载可变增益放大器增益控制范围为45dB,dB线性误差为0.85dB。为了进一步减小工艺对可变增益放大器性能的影响,研究和设计了基于电流分流的有源负载可变增益放大器。基于仿真验证,该电路可以通过改变偏置电流来改变带宽。所研究的可变增益放大器都可以通过改变级联数目,来改变增益控制范围。（2）14位逐次逼近型模数转换电路的研究和设计。为了简化结构和降低功耗,该电路采用了上级板采样技术和劈开电容结构,优化了电容校准算法,减少了冗余电容数目。采用劈开电容结构来减少一个参考电压,从而去除了一个参考电压缓冲器,进而降低了电路的整体功耗。优化的电容校准算法是基于高段电容之间的切换产生电压误差,并通过低段电容量化电压误差,来求得高段电容的真实权重。冗余位电容的使用可以纠正高位的比较错误,同时简化电容校准算法。基于Matlab的行为级仿真表明,所采用的电容校准算法可以将SAR ADC的SFDR提升29dB,SNDR提升23dB。同时,该逐次逼近型模数转换器采用了上级板采样,减少了开关切换的次数,进一步降低了功耗。基于Cadence IC仿真表明,所设计的逐次逼近型模数转换器的有效位数为13.7位。（3）数字发射机中核心模块的研究和设计。本论文采用了Σ-?调制技术,实现了低功耗、小面积的射频数模转换器。论文设计并测试验证了基于Σ-?调制2位数字输出的RFDAC。测试结果表明,基于Σ-?调制2位数字输出的RFDAC存在本振泄漏和非线性的问题。为了进一步抑制本振泄漏和减少非线性,设计了基于Σ-?调制1位数字输出的RFDAC。同时,该RFDAC可以通过搭建半数字FIR滤波器减少噪声。本论文采用二维振荡器的注入锁定分频器的结构设计了多相位时钟发生器。所提出多相位时钟发生器可以通过编程的方式改变总延时从而实现分频比的编程控制。为了验证所研究的多相位时钟发生器具有可变分频比的功能,基于该结构的4/5分频器采用标准的0.18μm CMOS工艺制造。测试结果表明,该4/5分频器的工作频率范围为4.8至6.2GHz,最大功耗为0.5m W,具有可精确控制的分频比。
陈志林[7]（2019）在《射频毫米波集成电路中频率变换技术研究》文中认为伴随着无线技术的高速发展,射频毫米波频段的应用不断涌现,展现了巨大的市场潜力,因此在工业界和学术界都获得了巨大的关注。为了顺应系统小型化和集成化的发展趋势,射频毫米波集成电路,特别是采用低成本的硅基电路,是目前的研究热点。本文对射频毫米波收发机前端及其频率变换电路（混频器和倍频器）开展了深入的研究。主要研究内容分为以下四个部分:（一）高线性度宽带上混频器研究。为了改善传统上混频器的中频带宽和线性度性能,提出了一种结合共源级和共栅级结构的双路跨导级技术,并分析了其对于线性度和中频阻抗的提高作用。此外,还提出了一种基于变压器的四阶谐振电路实现宽带阻抗匹配。基于以上技术,采用65nm CMOS工艺设计了一款E波段上混频器,实现了18GHz和23GHz中频和射频带宽,以及2.14dBm的IP1dB;同时,也设计了一款应用于5G通信的上混频器,实现了5.5GHz和16GHz的中频和射频带宽,以及0.42dBm的OP1dB。相对于近年来其他工作,该两款混频器均实现较优异的射频、中频带宽和较好的线性度。（二）毫米波高效率宽带二倍频器研究。为了提高毫米波倍频器的工作带宽、输出功率和效率,提出了两种宽带匹配电路和一种等效跨导增强技术。所提出的两种宽带匹配电路分别应用于输入和输出端口的阻抗匹配。此外,利用倍频级漏极电感和缓冲放大级源极电感构成变压器结构,并引入耦合增强技术,在不增加芯片尺寸的前提下提高了放大级的等效跨导,从而增强了倍频器的输出功率和效率。该二倍频器采用65nm CMOS工艺设计,实现工作带宽51-73GHz,最大转换增益0.8dB,最大输出功率和效率为5.7dBm和19.5%,在整个工作频带内输出功率大于2.8dBm,效率大于10%。（三）针对利用场效应管非线性的高次谐波倍频效率过低的问题,引入了一种基于自混频的高次谐波倍频技术。通过分析传统自混频结构倍频器直流失真、输出功率低和工作带宽受限的问题,提出了一种带峰化电感技术的基于变压器的自混频结构。通过在倍频级和混频级之间插入变压器,消除了直流失真,同时可以谐振掉级间的寄生电容提高带宽和输出功率。此外,在混频级的输出加入峰化电感可以进一步提升整个倍频器在高频时的输出功率,提升效率。进一步采用输入输出宽带匹配网络保证整个倍频器的宽带特性。基于以上技术,采用UMC 110nm CMOS工艺设计了一款K波段的超宽带三倍频器,其在7.2mW的功耗下,实现了17.7-29.7GHz 50.6%的相对带宽和15.2%的效率。（四）基于以上研究,本文进一步开展了应用于5G通信39GHz频段的多通道收发机系统的研究。针对5G多波束MIMO架构,提出了高集成度的CMOS多通道系统方案、多种电路提高技术以及高性能封装解决方案。采用65nm CMOS工艺,实现了一款集成两个变频通道、一个本振链路和一个SPI控制模块的收发机芯片。该收发机芯片是首个应用于39GHz频段的多通道芯片,并支持256QAM的调制方式,并成功应用于5G MIMO通信样机,实现了较好的外场测试性能。
孔令茹[8]（2019）在《微波液体探测装置中的回波信号等效采样技术研究》文中研究说明微波液体探测装置是采用无载波冲脉冲体制的一种探测装置,主要通过对不同液体反射信号的不同特征来分析判断液体的种类,在安防领域有广泛的应用。在液体检测装置中,回波信号的采集分析是重要的组成部分,研制低成本、高可靠性的回波信号采集模块具有比较重要的意义。本文重点研究液体回波信号采集电路,包括步进延时脉冲发生器及脉冲采样门电路。本文主要内容包括以下几个部分:1.介绍了微波液体检测装置的基本工作原理,分析了液体回波信号的信号特性与信号采样原理,探讨了实时采样与等效时间采样两种采样方式的优缺点,确定了基于等效时间采样的信号采集方案。2.介绍了常见的信号延时方式,包括级联延时法、斜波发生法、可编程延时法,设计了基于三极管开关原理的步进延时信号生成电路。3.对步进延时高电平信号进行了脉冲整形,探讨了三种常见的窄脉冲发生原理,包括SRD脉冲发生原理、雪崩脉冲发生原理与射极耦合逻辑脉冲产生原理,设计了基于雪崩脉冲发生原理的窄脉冲发生器。4.分析了四种常见的采样门电路结构,包括单管采样门、对称采样门、单平衡采样门以及双平衡采样门,并设计了基于双平衡采样门原理的采样门电路。5.对步进延时采样脉冲电路与采样门电路分别在ADS中进行了仿真优化,并完成了PCB版图设计与实物制作以及性能测试。对于液体回波信号的采集,本文采样了等效时间采样方式,拟定的回波的重复频率是1MHz,回波信号高斯脉冲宽度为1020ns,步进延时采样脉冲由传输变压器转换为双极性脉冲后触发双平衡采样门电路,从而在回波脉冲上等间距取样10-20个点。从电路实际测试结果分析可知,步进延时采样脉冲生成电路和采样门电路在联调测试中配合良好,采样脉冲生成电路可以产生延时为1ns、脉宽为4ns、幅值为1.5V的步进采样脉冲序列,使用其对脉宽为20ns、重复频率为1MHz的回波信号进行等效采样后,可以将回波信号在时间轴上展宽1001倍,且保持其波形不变。整体电路基本实现了对回波信号的采集,符合设计预期。
施鳕凇[9]（2019）在《Q波段混频器及关键技术的研究》文中进行了进一步梳理随着5G移动通信时代的到来,低频段的频谱资源日益紧张,而频带宽、尺寸小、结构紧凑的毫米波系统越来越受到业界的广泛关注。混频器作为射频收发信机中的重要组成部分之一,其性能将直接影响整个系统的动态范围、传输速率等关键指标。因此,本文针对毫米波系统的实际需求,采用基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）结构研制了Q波段单平衡和双平衡混频器,并应用到多普勒雷达前端中,论文的主要工作和成果如下:首先,研制了十字型SIW结构小孔耦合的3dB定向耦合器,通过在上层金属引入共面波导（Coplanar Waveguide,CPW）结构增强了直通端与耦合端的幅度平衡性。实测结果表明,在31GHz-37GHz频段内,回波损耗大于17dB,耦合端输出均值为-4.1dB,与直通端相差0.2dB,带内隔离度高于20dB。随后,采用十字型SIW结构小孔耦合的3dB定向耦合器作为混频器的馈电网络,研制了单平衡、环形双平衡、星形双平衡三种不同结构的混频器。测试结果表明,单平衡结构的变频增益最高（-9.4dB）,电路板图简洁、紧凑;环形双平衡结构提高了本振与射频端口的隔离度（达到16dB）,展宽了射频带宽（达到3.7GHz）与线性度(IIP1dB为8dBm),并且带内波动很小（0.8dB）;星形双平衡结构重组了四个管子的放置方式,实现了在单层双面板上的简易布局,并通过额外引入的两个巴伦进一步提高了端口隔离度（达到20dB）,拓展了射频带宽（达到5.5GHz）,带内最高增益为-10.6dB,IIP1dB为8dBm。最后,选取单平衡混频器,并结合介质谐振器振荡器（Dielectric Resonator Oscillator,DRO）以及SIW滤波器,研制了SIW结构的Q波段多普勒雷达前端。测试结果表明,该系统中频输出稳定,IIP1dB为6dBm,下变频增益在-11dB左右,二次谐波抑制度大于27dBc,DRO输出的本振信号功率大于16dBm,I/Q两路中频输出信号的幅度误差为1.5dB,相位误差为4.4°。
施雨[10]（2019）在《基于BiCMOS的W波段单刀双掷开关与混频器设计》文中指出随着射频集成电路与现代半导体工艺的迅速发展,微波毫米波电路在无线通信,电子对抗,雷达探测,成像等领域的工作频段和集成化程度越来越高。硅基工艺的特征尺寸不断减小,硅基毫米波和亚毫米波芯片的工作性能也得到了很大提升。本文基于130nm SiGe BiCMOS工艺,针对W波段单刀双掷开关（SPDT）与W波段下变频混频器进行分析与设计。首先介绍了毫米波频段的优势与主要应用领域,以及毫米波单刀双掷开关与混频器的发展现状。其次介绍开关与混频器的基本原理及结构分类,分析了上述器件性能优化的技术方法。再根据设计指标选取合适拓扑结构并进行芯片设计。主要研究内容和成果如下:（1）差分单刀双掷开关采用并联MOS管的核心结构与电容电感滤波匹配网络,在版图布局中对原本占用面积较大的匹配电感进行优化,将两个传输差分信号的电感叠加为等效变压器模型的螺旋耦合结构,能够在减小原本面积一半的同时抑制系统共模信号。在90100 GHz的后仿结果显示开关在频带内实现了良好匹配,在94GHz频点处差模与共模信号的插入损耗分别为-4.1dB与-7.4dB,隔离度都为-22 dB,故能够在面积更小的条件下实现对共模信号的衰减与抑制。差分转单端开关流片测试结果显示,插入损耗在94GHz处为4.6dB,全频段内隔离度在-24dB以下。输入与输出反射系数在-10dB-8dB与-12dB-8dB之间。芯片应用于系统中的核心面积570μm×140μm,单片流片尺寸为1370μm×900μm。（2）下变频混频器采用双平衡吉尔伯特结构,能够实现高隔离度以及良好的转换增益。通过巴伦实现宽带输入匹配,通过中心抽头接入直流电压偏置,同时改善巴伦不平衡度。将传统尾电流源改为电流镜提供电流偏置,避免在较高频段节点呈现负阻导致电路不稳定。射频信号为90.5GHz-97.5GHz,本振信号为84GHz,后仿结果显示输入本振功率0dBm时变频增益为7.5dB,在中频输出10GHz处噪声系数为13.6dB,输入1dB压缩点的功率为-8.9dBm,各端口隔离度均在-30dB以下。芯片面积430μm×320μm。综上,本文基于130nm SiGe BiCMOS工艺线,研究了W波段开关和混频器的设计方法,在传统电路结构形式的基础上,针对器件应用背景和设计指标,进行了电路优化,取得了较好的器件性能,实现了设计目标,缩小了芯片面积,论文具有较强的实用价值。
二、二极管双平衡混频器电路分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、二极管双平衡混频器电路分析（论文提纲范文）
（1）C波段变频模块研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 关于混频器的国内外研究动态 |
| 1.2.2 关于压控振荡器的国内外研究动态 |
| 1.3 本文的结构安排 |
| 第二章 混频器和振荡器的相关理论 |
| 2.1 混频器的相关理论 |
| 2.1.1 混频器的基本指标 |
| 2.1.2 混频器的理论分析 |
| 2.2 压控振荡器的相关理论 |
| 2.2.1 压控振荡器的基本指标 |
| 2.2.2 压控振荡器的理论分析 |
| 2.3 0.5μm GaAs pHEMT工艺的相关介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 C波段混频器设计与仿真 |
| 3.1 C波段混频器的设计流程 |
| 3.2 C波段混频器设计指标及工艺拟定 |
| 3.3 巴伦的设计和二极管尺寸选取 |
| 3.3.1 巴伦的设计 |
| 3.3.2 混频二极管的尺寸选取 |
| 3.4 C波段混频器的原理图仿真 |
| 3.5 C波段混频器的版图联合仿真 |
| 3.6 PVT分析和蒙特卡洛分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 C波段压控振荡器设计与仿真 |
| 4.1 C波段压控振荡器的设计流程 |
| 4.2 C波段压控振荡器的设计指标及工艺拟定 |
| 4.3 压控振荡器的拓扑以及变容管选取 |
| 4.3.1 电路拓扑的选取 |
| 4.3.2 晶体管尺寸的选取 |
| 4.3.3 变容二极管的选取 |
| 4.4 C波段压控振荡器原理图仿真 |
| 4.5 C波段压控振荡器版图联合仿真 |
| 4.6 PVT和蒙特卡洛分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）基于CMOS工艺倍频器的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 国内外的研究历史与现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 倍频器的基本原理 |
| 2.1 倍频器的工作原理 |
| 2.2 倍频器的基本理论 |
| 2.2.1 非线性电阻倍频理论 |
| 2.2.2 非线性电抗理论 |
| 2.3 倍频器的分类 |
| 2.4 倍频器的性能指标 |
| 2.5 场效应管倍频器原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 倍频器结构的优化 |
| 3.1 无源器件的分析 |
| 3.1.1 无源电感的分析 |
| 3.1.2 无源电容的分析 |
| 3.2 变压器阻抗宽带匹配技术 |
| 3.2.1 变压器模型的分析 |
| 3.2.2 变压器宽带阻抗匹配的设计 |
| 3.3 转换增益提高技术 |
| 3.3.1 输入网络二次谐波反射技术 |
| 3.3.2 变压器正反馈技术 |
| 3.3.3 中和电容技术 |
| 3.4 谐波抑制度提升技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 26GHZ通信系统中二倍频的设计 |
| 4.1 应用于5G移动通信1T1R收发前端芯片的介绍 |
| 4.2 高增益宽带的二倍频器设计 |
| 4.2.1 倍频器核心结构部分 |
| 4.2.2 MOS管栅极偏压的选取 |
| 4.2.3 阻抗匹配网络的设计 |
| 4.2.4 输出Buffer的设计 |
| 4.2.5 偏置电路的设计 |
| 4.3 高增益宽带二倍频版图的设计 |
| 4.3.1 版图的布局与规划 |
| 4.3.2 后仿结果 |
| 4.4 高增益宽带二倍频的测试方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于双平衡混频的三倍频 |
| 5.1 电路原理 |
| 5.2 双平衡混频三倍频的设计 |
| 5.2.1 双平衡混频电路的分析 |
| 5.2.2 双平衡混频级的版图设计 |
| 5.2.3 阻抗匹配网络的设计 |
| 5.2.4 版图整体布局 |
| 5.2.5 后仿结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 文章总结 |
| 6.2 后续展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）基于CMOS工艺宽带微波混频单元设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究工作 |
| 1.4 论文章节概要 |
| 第二章 微波电路基础 |
| 2.1 传输线理论 |
| 2.1.1 传输线的种类 |
| 2.1.2 传输线理论 |
| 2.1.3 传输线方程 |
| 2.2 端口网络基础 |
| 2.2.1 基本定义 |
| 2.2.2 应用基础 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 混频器基础 |
| 3.1 混频器工作原理 |
| 3.2 混频器分类 |
| 3.2.1 无源与有源混频器 |
| 3.2.2 单端、单平衡和双平衡结构 |
| 3.3 性能指标 |
| 3.3.1 增益 |
| 3.3.2 线性度 |
| 3.3.3 端口隔离度 |
| 3.3.4 带宽 |
| 第四章 应用于5G毫米波通信的宽带下混频单元设计 |
| 4.1 5G通信收发前端芯片简介 |
| 4.2 混频器设计 |
| 4.2.1 环形混频器分析与建模 |
| 4.2.2 中频放大器设计 |
| 4.2.3 电感建模与变压器 |
| 4.2.4 输出巴伦与偏置电路设计 |
| 4.2.5 整体电路与版图设计 |
| 4.3 混频器单测模块设计 |
| 4.4 混频器测试与结果分析 |
| 4.4.1 测试系统的搭建 |
| 4.4.2 测试结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 应用于5G毫米波通信的高线性宽带混频器设计 |
| 5.1 电路结构设计 |
| 5.1.1 跨阻放大器 |
| 5.1.2 整体电路 |
| 5.2 匹配电路与版图规划 |
| 5.2.1 匹配电路设计 |
| 5.2.2 版图规划 |
| 5.3 器件参数确定与后仿结果 |
| 5.3.1 器件参数确定 |
| 5.3.2 后仿结果 |
| 5.4 结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）基于GaAs pHEMT工艺的毫米波宽带混频芯片设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 毫米波混频器国内外研究现状 |
| 1.2.1 单平衡基波混频器 |
| 1.2.2 双平衡基波混频器 |
| 1.2.3 平衡式次谐波混频器 |
| 1.2.4 APDP次谐波混频器 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 2.宽带混频芯片设计原理 |
| 2.1 混频器基本原理 |
| 2.2 混频器分析方法 |
| 2.2.1 电压电流分析法 |
| 2.2.2 谐波平衡分析法 |
| 2.3 混频芯片设计方法 |
| 2.3.1 设计思路 |
| 2.3.2 设计流程图 |
| 2.4 宽带混频芯片设计关键技术 |
| 2.4.1 改进型宽带Marchand巴伦理论分析与建模 |
| 2.4.2 混频芯片中无源电路的宽带匹配 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.宽带小型化全W波段单平衡混频器 |
| 3.1 单平衡基波混频器的混频原理 |
| 3.2 混频器电路设计 |
| 3.3 混频器电路测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.基于新型中频引出结构的35-95 GHz双平衡混频器 |
| 4.1 双平衡基波混频器的混频原理 |
| 4.2 混频器电路设计 |
| 4.3 混频器电路测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.宽带高隔离度全E波段平衡式次谐波混频器 |
| 5.1 平衡式次谐波混频器的原理分析 |
| 5.1.1 平衡式次谐波混频器的架构设计 |
| 5.1.2 平衡式次谐波混频器的混频原理 |
| 5.2 混频器电路设计 |
| 5.3 混频器电路仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.基于多枝节并联宽带匹配网络的全W波段次谐波混频器 |
| 6.1 基于APDP结构的次谐波混频器的混频原理 |
| 6.2 混频器电路设计 |
| 6.3 混频器电路仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 7.总结与展望 |
| 7.1 本文研究总结 |
| 7.2 下一步工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）面向于双基地通信的RFID移频电路与解调电路设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与贡献 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第二章 基于RFID的双基地通信系统原理与性能分析 |
| 2.1 双基地通信系统的基本原理 |
| 2.2 双基地通信系统性能的理论分析 |
| 2.2.1 通信距离分析 |
| 2.2.2 载波自干扰分析 |
| 2.2.3 系统成本分析 |
| 2.3 双基地通信系统性能的测试分析 |
| 2.3.1 通信系统验证 |
| 2.3.2 通信距离测试 |
| 2.4 双基地通信系统中RFID标签的架构优化 |
| 2.4.1 标签射频/模拟前端架构分析 |
| 2.4.2 前端关键电路优化及指标设定 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 面向于浅调制信号的高灵敏度解调电路设计 |
| 3.1 解调电路原理及方案设计 |
| 3.1.1 解调电路基本原理 |
| 3.1.2 解调电路性能指标 |
| 3.1.3 解调电路方案设计 |
| 3.2 包络检波模块设计 |
| 3.2.1 |
| 3.2.2 一级倍压整流包络检波电路分析 |
| 3.2.3 有源包络检波电路分析 |
| 3.2.4 包络检波电路仿真分析 |
| 3.3 包络放大器设计 |
| 3.3.1 包络放大器结构及工作原理 |
| 3.3.2 包络放大器关键参数推导 |
| 3.3.3 包络放大器仿真分析 |
| 3.4 均值检测电路设计 |
| 3.4.1 均值检测需求分析 |
| 3.4.2 均值检测电路结构及原理 |
| 3.4.3 均值检测电路仿真分析 |
| 3.5 判决电路设计 |
| 3.6 解调电路整体仿真分析 |
| 3.6.1 瞬态特性 |
| 3.6.2 工艺特性 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 低功耗载波移频电路设计 |
| 4.1 载波移频电路工作原理与结构 |
| 4.2 本振电路设计 |
| 4.2.1 振荡器的结构与原理 |
| 4.2.2 全差分环形振荡器设计 |
| 4.2.3 全差分环形振荡器仿真分析 |
| 4.3 混频器设计 |
| 4.3.1 混频器基本原理 |
| 4.3.2 混频器电路结构 |
| 4.3.3 混频器仿真分析 |
| 4.4 电平转换电路设计 |
| 4.5 调制电路设计 |
| 4.5.1 调制电路基本原理 |
| 4.5.2 ASK调制电路设计 |
| 4.6 移频电路整体仿真 |
| 4.6.1 瞬态特性 |
| 4.6.2 频域分析 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）用于信息物理融合系统的模拟接口电路设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写、符号清单、术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 信息物理融合系统简介 |
| 1.1.1 信息物理融合系统的定义和特点 |
| 1.1.2 信息物理融合系统的应用 |
| 1.1.3 信息物理融合系统的国内外研究状态 |
| 1.2 用于信息物理融合系统中模拟接口电路的研究意义 |
| 1.3 研究用于信息物理融合系统中模拟接口电路的挑战 |
| 1.4 本论文研究内容和目标 |
| 1.5 论文的章节安排 |
| 2 具有dB线性特征的大带宽可变增益放大器研究与设计 |
| 2.1 可变增益放大器的性能 |
| 2.1.1 可变增益放大器的应用 |
| 2.1.2 可变增益放大器的增益控制特性 |
| 2.2 典型dB线性可变增益放大器的拓扑结构 |
| 2.2.1 基于g_(m1)R_2的形式的可变增益放大器 |
| 2.2.2 基于g_(m1)/g_(m2)的形式的可变增益放大器 |
| 2.2.3 基于R_2/R_1的形式的可变增益放大器 |
| 2.2.4 基于再生放大器的可变增益放大器 |
| 2.3 实现大带宽可变增益放大器的技术分析 |
| 2.4 基于电阻负载的可变增益电路设计 |
| 2.4.1 基于电阻负载的可变增益放大器的拓扑分析 |
| 2.4.2 可变增益级电路和尾电流偏置电路 |
| 2.4.3 dB线性控制电路 |
| 2.4.4 DC失配消除电路的设计 |
| 2.4.5 芯片制造和测试 |
| 2.4.6 本设计小结 |
| 2.5 基于有源负载的可变增益电路分析和设计 |
| 2.5.1 可变增益放大器的拓扑分析 |
| 2.5.2 可变增益级电路和电流偏置电路 |
| 2.5.3 dB线性控制电路 |
| 2.5.4 温度补偿电路 |
| 2.5.5 直流失配消除电路的设计 |
| 2.5.6 VGA电路的性能仿真 |
| 2.5.7 芯片制造和测试 |
| 2.5.8 本设计小结 |
| 2.6 基于电流分流的有源负载可变增益放大器 |
| 2.7 性能比较和总结 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 14位逐次逼近型模数转换电路的分析设计 |
| 3.1 模数转换器介绍 |
| 3.1.1 模数转换器的基本性能指标 |
| 3.1.2 ADC的基本架构 |
| 3.2 逐次逼近型模数转换器介绍 |
| 3.2.1 逐次逼近型模数转换电路工作原理 |
| 3.2.2 采用二进制电容数模转换器的逐次逼近算法 |
| 3.3 高速高精度SAR ADC的关键技术 |
| 3.3.1 采样保持电路 |
| 3.3.2 电容阵列误差分析和校准技术分析 |
| 3.3.3 电容阵列冗余位技术分析 |
| 3.3.4 高速高精度比较器的分析 |
| 3.3.5 高速数字控制电路分析 |
| 3.3.6 参考电压缓冲器 |
| 3.4 14位逐次逼近模数转换器设计 |
| 3.4.1 整体框架 |
| 3.4.2 电容阵列逐次逼近原理与校准原理分析 |
| 3.4.3 比较器的设计 |
| 3.4.4 时钟电路的设计 |
| 3.4.5 14位逐次逼近模数转换器行为级仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 数字发射机中的关键模块设计 |
| 4.1 发射机电路的拓扑结构 |
| 4.1.1 模拟型发射机结构 |
| 4.1.2 数字发射机结构 |
| 4.2 射频数模转换器 |
| 4.2.1 RFDAC的转换单元设计 |
| 4.2.2 Σ-?调制器的设计 |
| 4.3 数字发射机中的多相位时钟生成器 |
| 4.3.1 传统的注入锁定分频器 |
| 4.3.2 二维振荡器阵列 |
| 4.3.3 所设计的双模预分频器 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 本文工作的总结 |
| 5.2 未来的展望 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 附录A 作者简历 |
（7）射频毫米波集成电路中频率变换技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要英文缩略表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 射频毫米波收发前端集成电路研究的背景和意义 |
| 1.1.1 射频毫米波混频器研究背景和意义 |
| 1.1.2 射频毫米波倍频器研究背景和意义 |
| 1.2 射频毫米波收发前端集成电路国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 射频毫米波收发前端国内外发展动态 |
| 1.2.2 射频毫米波混频器发展动态 |
| 1.2.3 射频毫米波倍频器国内外发展动态 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 毫米波高线性度宽带上混频器研究与设计 |
| 2.1 传统Gilbert上混频器技术分析 |
| 2.1.1 线性度和转换增益分析 |
| 2.1.2 中频带宽分析 |
| 2.2 提出的改进结构 |
| 2.2.1 提升线性度分析 |
| 2.2.2 提升中频带宽分析 |
| 2.3 基于TPTS结构的E波段上混频器设计 |
| 2.3.1 测试系统搭建 |
| 2.3.2 E波段上混频器测试结果 |
| 2.3.3 上混频器性能对比 |
| 2.4 应用于5G通信的上混频器设计 |
| 2.4.1 基于变压器结构的四阶谐振器设计 |
| 2.4.2 测试结果 |
| 2.4.3 混频器性能对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 毫米波高效率宽带二倍频器研究与设计 |
| 3.1 倍频器工作机理 |
| 3.1.1 倍频器的分类 |
| 3.1.2 场效应管倍频器工作原理 |
| 3.2 高效率宽带二倍频器设计 |
| 3.2.1 输入输出匹配网络 |
| 3.2.2 基于变压器结构的G_m提升技术 |
| 3.3 测试与分析 |
| 3.3.1 测试平台搭建 |
| 3.3.2 测试结果 |
| 3.3.3 二倍频器性能对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 K波段超宽带三倍频器研究与设计 |
| 4.1 倍频器主要技术 |
| 4.2 传统自混频三倍频器电路分析 |
| 4.3 提出的TSM-PI结构自混频三倍频器电路分析 |
| 4.4 TSM-PI三倍频器电路实现 |
| 4.5 测试与分析 |
| 4.5.1 测试结果 |
| 4.5.2 三倍频器性能对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 应用于5G通信的39GHz多通道收发机研究与设计 |
| 5.1 5G系统架构分析 |
| 5.2 链路分析及CMOS芯片系统方案 |
| 5.2.1 链路分析 |
| 5.2.2 CMOS芯片系统方案结构 |
| 5.3 39GHz高性能封装设计 |
| 5.3.1 信号带状线和垂直过渡通孔设计 |
| 5.3.2 金丝键合过渡设计 |
| 5.4 39GHz收发机电路模块设计 |
| 5.4.1 发射通道——射频/中频上混频器设计 |
| 5.4.2 发射通道——衰减器设计 |
| 5.4.3 发射通道——功率放大器设计 |
| 5.4.4 接收通道——低噪声放大器设计 |
| 5.4.5 接收通道——射频/中频下混频器设计 |
| 5.4.6 接收通道——中频放大器设计 |
| 5.4.7 本振链路设计 |
| 5.5 测试与分析 |
| 5.5.1 测试系统搭建 |
| 5.5.2 收发机芯片测试数据 |
| 5.5.3 39GHz多波束MIMO通信样机 |
| 5.5.4 收发前端芯片性能对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）微波液体探测装置中的回波信号等效采样技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 液体探测装置研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及意义 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 液体回波信号采集技术研究 |
| 2.1 微波液体检测装置工作原理 |
| 2.2 液体回波信号分析 |
| 2.3 液体回波信号采集方法研究 |
| 2.3.1 采样定理介绍 |
| 2.3.2 时域信号采样方式 |
| 2.3.3 顺序等效时间采样原理 |
| 2.3.4 等效时间采样频域特性分析 |
| 2.4 液体回波信号采集硬件设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 步进延时采样脉冲生成电路设计 |
| 3.1 信号延时产生方法介绍 |
| 3.1.1 斜波比较法 |
| 3.1.2 可编程延时法 |
| 3.1.3 级联延时法 |
| 3.2 延时电路的设计与仿真 |
| 3.2.1 步进延时值At实现思路 |
| 3.2.2 三极管开关原理 |
| 3.2.3 步进值At计算方法 |
| 3.2.4 电路分析及ADS仿真 |
| 3.3 窄脉冲产生方式 |
| 3.3.1 SRD脉冲产生原理 |
| 3.3.2 雪崩三极管脉冲产生原理 |
| 3.3.3 射极耦合逻辑脉冲产生原理 |
| 3.4 雪崩三极管脉冲产生电路及ADS仿真 |
| 3.4.1 电路分析及ADS仿真 |
| 3.4.2 RC微分电路作用 |
| 3.5 步进延时脉冲电路ADS仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 采样门电路设计 |
| 4.1 采样混频器 |
| 4.1.1 混频器工作原理 |
| 4.1.2 采样混频器工作原理 |
| 4.2 采样门电路分析 |
| 4.2.1 单管采样门 |
| 4.2.2 对称采样门 |
| 4.2.3 单平衡采样门 |
| 4.2.4 双平衡采样门 |
| 4.2.5 采样门选型 |
| 4.3 双平衡采样门电路设计与仿真 |
| 4.3.1 双平衡采样门电路设计 |
| 4.3.2 ADS仿真结果 |
| 4.3.3 采样电路分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实物制作及电路测试 |
| 5.1 PCB版图绘制与实物制作 |
| 5.2 采样电路测试结果 |
| 5.2.1 步进延时脉冲生成电路测试 |
| 5.2.2 采样脉冲生成电路与采样门电路联调测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）Q波段混频器及关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波发展概述 |
| 1.2 二极管混频器的研究背景 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 二极管混频器的基本理论 |
| 2.1 混频器的主要技术指标 |
| 2.1.1 变频损耗 |
| 2.1.2 噪声系数 |
| 2.1.3 动态范围 |
| 2.1.4 端口隔离度(平衡度) |
| 2.1.5 端口驻波比 |
| 2.2 二极管混频器的工作原理 |
| 2.2.1 肖特基势垒二极管的基本特性 |
| 2.2.2 二极管的混频原理 |
| 2.2.3 单平衡混频器 |
| 2.2.4 双平衡混频器 |
| 2.3 混频器的分析方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基片集成波导定向耦合器的设计 |
| 3.1 平行结构定向耦合器设计 |
| 3.2 十字结构定向耦合器设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Q波段二极管混频器的设计 |
| 4.1 二极管单平衡混频器设计 |
| 4.1.1 单平衡混频器的仿真分析 |
| 4.1.2 单平衡混频器的测试结果 |
| 4.2 二极管双平衡混频器设计 |
| 4.2.1 环形双平衡混频器的仿真分析 |
| 4.2.2 环形双平衡混频器的测试结果 |
| 4.2.3 星形双平衡混频器的仿真分析 |
| 4.2.4 星形双平衡混频器的测试结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 Q波段多普勒雷达前端的设计 |
| 5.1 射频系统的基本架构 |
| 5.2 本振源的设计 |
| 5.2.1 介质谐振器(DR)的特性与工作原理 |
| 5.2.2 振荡器的工作原理 |
| 5.2.3 介质谐振器振荡器(DRO)的仿真分析 |
| 5.2.4 介质谐振器振荡器(DRO)的测试结果 |
| 5.3 带通滤波器的设计 |
| 5.3.1 四腔SIW带通滤波器设计 |
| 5.3.2 四腔微带负耦合SIW滤波器设计 |
| 5.4 芯片选型与链路预算 |
| 5.4.1 倍频器芯片测试评估 |
| 5.4.2 驱动放大器芯片测试评估 |
| 5.4.3 发射链路预算仿真 |
| 5.5 雷达系统的搭建与测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（10）基于BiCMOS的W波段单刀双掷开关与混频器设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 单刀双掷开关的发展动态 |
| 1.2.2 混频器的发展动态 |
| 1.3 研究内容与设计指标 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 开关和混频器基本理论 |
| 2.1 单刀双掷开关 |
| 2.1.1 插入损耗(Insertion Loss) |
| 2.1.2 隔离度(Isolation) |
| 2.1.3 回波损耗(Return Loss) |
| 2.1.4 功率承载能力 |
| 2.2 单刀双掷开关的结构 |
| 2.3 硅基开关的技术应用 |
| 2.3.1 体悬浮(Body-floating)技术 |
| 2.3.2 隔离提高技术 |
| 2.3.3 晶体管层叠技术 |
| 2.4 下变频混频器 |
| 2.4.1 转换增益 |
| 2.4.2 噪声系数 |
| 2.4.3 线性度 |
| 2.4.4 端口隔离度 |
| 2.5 混频器分类与基本结构 |
| 2.5.1 单端混频器 |
| 2.5.2 单平衡混频器 |
| 2.5.3 双平衡混频器 |
| 2.6 混频器稳定性 |
| 2.7 六端口变压器巴伦 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 94GHz单刀双掷开关的设计 |
| 3.1 130nm SiGe BiCMOS工艺 |
| 3.2 单刀双掷开关设计与分析 |
| 3.2.1 单个晶体管性能分析 |
| 3.2.2 电路拓扑结构 |
| 3.2.3 差分耦合电感布局 |
| 3.2.4 版图布局 |
| 3.3 联合后仿结果 |
| 3.4 测试分析 |
| 3.4.1 测试方案设计 |
| 3.4.2 测试结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 94GHz下变频混频器的设计 |
| 4.1 混频器设计与分析 |
| 4.1.1 直流偏置 |
| 4.1.2 电路参数优化 |
| 4.1.3 变压器巴伦匹配 |
| 4.2 版图布局 |
| 4.3 版图联合后仿结果 |
| 4.4 性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、二极管双平衡混频器电路分析（论文参考文献）
- [1]C波段变频模块研究与设计[D]. 邓纪亮. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]基于CMOS工艺倍频器的研究与设计[D]. 司子恒. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]基于CMOS工艺宽带微波混频单元设计[D]. 黄盛. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于GaAs pHEMT工艺的毫米波宽带混频芯片设计[D]. 林震. 中北大学, 2020(10)
- [5]面向于双基地通信的RFID移频电路与解调电路设计[D]. 杨春宇. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]用于信息物理融合系统的模拟接口电路设计[D]. 宋雄. 浙江大学, 2020(01)
- [7]射频毫米波集成电路中频率变换技术研究[D]. 陈志林. 电子科技大学, 2019(04)
- [8]微波液体探测装置中的回波信号等效采样技术研究[D]. 孔令茹. 东南大学, 2019(06)
- [9]Q波段混频器及关键技术的研究[D]. 施鳕凇. 东南大学, 2019(06)
- [10]基于BiCMOS的W波段单刀双掷开关与混频器设计[D]. 施雨. 合肥工业大学, 2019(01)