面向TD-SCDMA/TD-LTE-Advanced的多模式多频段低噪声放大器的设计与实现

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在过去的十年中,移动无线通信技术经历了飞速的发展。移动终端不再只提供语音业务,而是集语音业务,无线上网,短距离无线通信于一体的设备。各种无线通信技术的发展也催生了满足不同需求的无线标准。这些无线标准通常会有不同的数据速率要求,工作频段,带宽要求和调制方式。未来无线终端设备将必须兼容各种无线标准,朝着多模式多频段的方向发展。  随着人们对高速率宽带化无线通信服务需求的增长,第四代移动通信技术(4G技术)将逐步成为移动通信的核心产业技术。伴随4G产业化的不断推进,移动终端设备作为整个产业链的核心部分越来越受到业界的重视。在3G,4G网络共存的情况下,研究兼容3G和4G的终端设备是非常现实和必要的。这种多模式的接收机必须具备高集成度,高元件共享的特点以满足严格的面积和成本的要求。  针对我国自主知识产权的3G/4G标准,本文探索了多模式多频段低噪声放大器的实现方式,论证了不同结构的多模式多频段低噪声放大器的优势和缺陷。本文使用0.13μmRFCMOS工艺设计了一款多模式多频段低噪声放大器。首先文章讨论了多模式多频段接收机系统设计方案,系统指标的确定,以及低噪声放大器设计的基础理论,分析了在多模式状态下采用并行式低噪声放大器设计的优势。文章详细讨论了多模式低噪声放大器的设计。本文的设计采用共栅输入结构,实现宽带输入,并通过对输出网络的设计,实现了多模式的工作状态。该低噪声放大器可以同时工作在TD-SCDMA和TD-LTE-Advanced两种标准的系统中,并且支持TD-SCDMA的三个频段:频段A1880-1920MHz,频段B2010-2025MHz,频段C2300-2400MHz,支持TD-LTE-Advanced2500-2690MHz频段。仿真结果显示,在两个标准下,低噪声放大器的噪声指数小于2.6dB。在TD-SCDMA的三个频段中增益达到16dB,在TD-LTE-Advanced2500-2690MHz频段增益为14dB。在所有频段,输入回波损耗小于-10dB。本文的低噪声放大器设计实现了预定的指标,能够很好的工作于双模式下。
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