CMOS射频集成电路分析与设计

作者:池保勇等

丛书名:清华大学信息科学技术学院教材——信息与通信工程系列

定价:69元

印次:1-3

ISBN:9787302137597

出版日期:2006.11.01

印刷日期:2012.07.04

图书责编:文怡

图书分类:教材

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本书以实现一个完整的无线收发机射频前端为主线,按照“射频电路基础—射频电路元器件—无线收发机系统结构—射频模块电路分析与设计—后端设计与混合信号集成—无线收发机实例”的结构编写。本书力图面向实际应用,在介绍清楚基本概念的基础上,着重讨论在集成射频前端框架下各模块电路的设计方法及提高性能的措施。 全书共15章,第1~4章介绍了射频电路基础,第5~6章讨论了射频集成电路常用的元器件,第7章讨论了无线收发机射频前端的系统结构,第8~13章讨论了主要射频电路模块的分析与设计问题,第14章介绍了射频集成电路的后端设计及混合信号集成问题,最后一章给出了一个无线接收机模拟前端实现的实例。 本书自成体系,便于自学,可以用作高等学校工科微电子、无线电、通信与电子系统等专业高年级本科生或研究生的教材,也可作为射频电路或无线通信系统工程技术人员的参考书。

前言 近年来,无线通信技术及其应用得到了非常迅速的发展。数字编码及数字信号处理的引入是推动无线通信技术发展的原动力。高性能、低成本的CMOS工艺的进步,使得芯片上单位面积内可以集成越来越多的数字功能,从而可以采用复杂的编解码和调制解调算法,获得高性能的无线通信。无线通信的飞速发展给无线收发机射频前端的设计带来了很多挑战。射频前端是天线和无线收发机后端基带处理器之间的接口。它需要检测在GHz频段的微弱接收信号(μV量级),同时还要在相同的频段发射大功率的射频信号(可高达2W)。这需要高性能的射频前端电路,例如低噪声放大器、变频器、功率放大器、滤波器、频率合成器等。在天线和基带处理器之间,射频前端电路完成将信号从一个频带搬移到另一个频带的功能。高性能、低功耗和低成本是射频前端电路的设计目标。在GHz频段要实现高性能、低功耗、低成本的电路是相当困难的,这使得射频前端设计成了无线收发机设计的一个瓶颈。 采用分立元件来实现无线收发机射频前端使得价格居高不下,系统体积也非常庞大,这是与人们的需求相矛盾的。随着工艺技术和集成电路设计技术的发展,实现集成化的无线收发机射频前端已经有了可能。考虑到绝大多数无线收发机的基带处理器都是采用CMOS工艺实现的,射频前端也应采用CMOS工艺来实现,以便最终将射频前端和基带处理器集成在同一块芯片上,实现单芯片的收发机。而目前随着深亚微米技术的发展,CMOS晶体管的特征频率不断提高,CMOS工艺已经可以满足或者接近满足射频集成电路的需要。 现在,许多大学和工业界的研究组都在进行射频集成电路的研究,采用CMOS工艺实现的射频集成电路产品越来越...

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绪论

1.1发展历史

1.2现代通信系统概述

1.2.1通信系统的组成

1.2.2数字通信系统

1.2.3通信信道及其特性

1.2.4通信信道的数学模型

1.3射频电路在系统中的作用与地位

1.4射频电路与微波电路和低频电路的关系

1.4.1频段划分

1.4.2电路的寄生效应

1.4.3电路的设计考虑

1.5应用

1.5.1无线局域网

1.5.2GSM

1.5.3WCDMA

1.6总结

参考文献

2线性射频电路的基本特性和分析方法

2.1传输线

2.1.1传输线波动方程

2.1.2终端接负载的无损传输线

2.1.3终端接特定负载的无损传输线的工作状态

2.1.4阻抗的周期性和倒置性

2.1.5微带线设计

2.2Smith圆图

2.2.1阻抗圆图

2.2.2Smith圆图上的反射系数和驻波系数

2.2.3导纳圆图

2.2.4Smith圆图应用举例

2.3双端口网络

2.3.1网络参量

2.3.2网络的互联

2.3.3信号流图分析法

2.4射频电路中的无源分立集总参数元件

2.5总结

参考文献

习题

3无源RLC网络和阻抗匹配

3.1无源RLC网络

3.1.1串联RLC网络

3.1.2并联RLC网络

3.2串并联阻抗等效互换

3.3回路抽头时的阻抗变换

3.4阻抗匹配

3.4.1L匹配

3.4.2T匹配和Pi匹配

3.4.3微带线匹配

3.5总结

参考文献

习题

4射频集成电路中的基本问题

4.1射频电路的性能度量

4.1.1功率增益和电压增...