采用新型可调谐有源电感的频率可调谐高Q低噪声的带通滤波器

对采用双回转结构交叉耦合差分有源电感(DGC-DAI)的可调谐、高品质因子Q和低噪声差分有源带通滤波器(THQLNA-BPF)进行了研究。输入级,采用差分共基-共射结构,以抑制噪声和获得高频特性;输出级,采用差分共集放大器,以获得高的驱动能力和高的隔离度;有源电感滤波网络,利用DAI电感值可宽范围调谐、高Q值和低的噪声,来分别实现BPF的中心频率的宽范围调节、高Q值和良好的噪声特性;进一步地,利用变容二极管网络改善BPF中心频率的可调性和提高Q值,利用有源可调负阻网络提高BPF的Q值和进行Q值独立调节。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺,利用ADS对THQLNA-BPF进行性能验证。结果表明:中心频率可在1.68 GHz~4.32 GHz范围内调谐,调谐量达2.64 GHz;最大和最小Q分别达到83.6和33.6;噪声范围为6.04 dB~8.83 dB;在中心频率为3.69 GHz时,输入1 dB压缩点为-7.3 dBm,稳定系数μ>1;静态功耗小于18 mW。

采用可调谐有源电感的多频段低噪声放大器

设计了一种采用可调谐有源电感(TAI)的多频段低噪声放大器(MBLNA)。在放大级中,由电感值及Q值可多重调谐的TAI与电容值可调谐的变容二极管构成选频网络,并结合共射-共基放大电路,实现对不同频段信号进行选择放大。输入级采用带有输入串联电感与发射极电感负反馈的共射放大电路,实现了MBLNA输入阻抗的宽带匹配。输出级采用共射放大电路,在满足输出匹配的同时,再次对信号进行放大,保证了MBLNA的高增益,同时输出级与放大级构成电流复用结构,降低了整体电路功耗。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺库,利用ADS对MBLNA的主要性能参数进行验证。结果表明,该MBLNA可以在1.9 GHz、2.4 GHz、3.4 GHz、5.2 GHz等多个频段下工作;电压增益S21分别为27.2 dB、25.5 dB、21.6 dB、17.4 dB;噪声系数NF在1.3 dB~5.2 dB之间;输入和输出匹配良好;电路总功耗仅为17.5 mW。

采用可调谐高Q有源电感的高优值VCO的研究

对采用新型可调谐、高Q的有源电感(THQAI)的高优值(FOM)压控振荡器(VCO)进行了研究。在LC振荡回路模块中,利用THQAI具有高Q值、较宽调谐范围的特性,分别实现了VCO的低相位噪声和宽的频率调谐范围;在负阻电路模块中,将电流进行复用,使其只有一条直流工作支路,降低了VCO的功耗,又由于电路中的MOS晶体管始终工作在饱和区,进一步降低了VCO的相位噪声;在输出缓冲级,采用共源NMOS晶体管,放大了该VCO的输出波形。最终,这些技术手段使得VCO的调谐范围、相位噪声和功耗均得到了改善,因此获得了高的FOM值。基于TSMC 0.13μm CMOS工艺库,利用射频集成电路设计工具ADS对该VCO进行性能验证。结果表明,该VCO的振荡频率调谐范围高达73%,最低相位噪声仅为-123 dBc/Hz,且功耗仅为13.4 mW,FOM值为-195.1 dBc/Hz,具有较好的综合性能。

有源电感复用型2.4GHz/5.2GHz双频段LNA

采用可调谐有源电感复用结构，设计了一款用于3GTI）-SCDMA和WLAN的2．4GHz／5．2GHz双频段低噪声放大器（DBLNA）。2．4GHz频段电路采用折叠共源共栅（FC）结构，5．2GHz频段电路采用共栅（CG）结构。FC和CG结构均采用可调谐有源电感，通过调谐有源电感的等效阻抗，优化匹配到源阻抗。基于TSMC0．18μmCMOS工艺，实现了有源电感复用型DB-LNA。ADS仿真结果表明，频率为2．4GHz时，S21—35dB，NF一4．42～4．59dB，IIP3—0dBm，P-1dB-14dBm频率为5．2GHz时，S21=34dB，NF=2．74～2．75dB，IIP3=-5dBm，P-1dB=-9dBm。