宽带无线通信射频收发前端设计

介绍了一种宽带无线通信系统(BWCS)。提出了一种应用于该系统TDD模式射频(RF)子系统设计方案,并对RF子系统进行了分析。研制出射频子系统电路,给出了测试结果。测试结果表明研制的RF子系统各项指标都满足宽带通信系统的设计要求。

低功耗有源UHF-RFID标签芯片射频前端的设计

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种低功耗的超高频有源RFID标签芯片射频接收前端电路。其中,低噪声放大器(LNA)采用共源共栅源极电感负反馈差分结构,下变频混频器(Mixer)采用吉尔伯特(Gilbert)有源双平衡结构。通过整体及模块电路优化,该电路在较低功耗下仍然具有较好性能。仿真结果表明,整个接收端功耗仅为14 mW,与传统射频前端芯片相比,功耗降低53%;整体增益为21.6 dB,噪声系数7.1 dB,三阶输入截止点-18.9 dBm,满足有源UHF-RFID标签芯片低功耗高性能的应用需求。

基于90nm低功耗NMOS工艺射频器件的版图优化

从器件版图结构的布局布线出发,提出了射频器件性能增强的的方法。寄生电容,寄生电阻会明显弱化大尺寸器件的射频性能,通过多个小尺寸单元管子的并联,形成大尺寸器件,从版图的布局布线出发,减小寄生电容,寄生电阻,优化器件结构,提升射频性能。在总栅宽一定时,通过变换单元器件的栅指数与器件的并联数,寻找最佳组合。通过优化,功率增益截至频率提升约300 GHz。

降低双带光正交频分复用系统中IFFT/FFT复杂度的方法

为降低双带光正交频分复用(OOFDM)系统中最核心的算法模块-快速傅里叶逆变换/快速傅里叶变换(IFFT/FFT)的复杂度,提出在基于现场可编程门阵列(FPGA)的双带OOFDM系统中,在发射端2路数据进入IFFT前进行共轭变换的算法。仿真结果表明:在不影响OOFDM收发机性能的情况下,该算法能大幅降低FPGA的逻辑资源利用率和IFFT/FFT的复杂度。

射频功率器件宽带多层TRL校准算法研究

多层TRL校准是微波毫米波大功率器件测试中常用的一种校准方法。针对经典TRL校准方法在大功率器件测试中易出现的误差系数相位跳变问题,提出了一种结合先验知识和动态最小化误差逼近的宽带TRL校准优化算法。基于国产AV3672矢量网络分析仪和负载牵引测试系统在3.8 GHz及三次谐波对该算法的有效性进行了验证。实验结果证明,该算法有效地修正了误差系数相位跳变的问题,对器件大信号工作状态最优阻抗点的分析更为准确,并且算法复杂度没有大幅增加,可以应用为经典TRL算法的后续修正步骤,具备极强的实用性和通用性。

新型缺陷地结构改善射频功率放大器的性能

提出了一种新型的缺陷地结构,并将这种新型的缺陷地结构应用于实际所设计的射频功率放大器中。这种新型的缺陷地结构,蚀刻在射频功率放大器的偏置线下面的地平面和输出匹配电路后方的地平面,经过最后和不加这种结构的射频功率放大器进行比较和测试验证,证明成功的抑制了射频功率放大器的二次、三次谐波。

一种数字视频广播通用接口转换电路的实现方法

该文采用了一种优越的方法,实现了数字视频广播通用接口数据格式到高性能系统总线数据格式的转换。该方法使整个系统面积缩小,并同时支持三路串行输入或一路并行输入,传输速度快,误码率低,在接口时钟低于系统时钟频率1/6以下时能实现数据格式的无误转换,即使在总线仲裁器里处在低优先级也不易产生数据丢失现象。

基于ARM和CPLD的横机机头电路测试系统

为解决电脑横机机头控制系统信号的测试可靠性问题,基于低成本、高效率的考虑,研究设计了机头控制系统电路板的批量测试系统。该系统采用TI公司的LM 3S5R31芯片作为系统的核心部分,通过CPLD进行I/O扩展及辅助控制,使得系统功能灵活强大。将同一信号通路中的前后级元件信号进行编码,向待测板发送握手信号并使之发送反馈信号,该系统将反馈信号进行采样并在程序中比较计算,制作了实物并进行了大量实验。研究结果表明,该测试系统可有效解决电脑横机机头控制系统的快速故障测试及定位问题。

单通道TD-SCDMA射频拉远单元

该文设计了一种单通道TD-SCDMA射频拉远单元。首先根据系统要达到的性能指标要求,设计了系统拓扑结构,接着从该系统拓扑结构出发,分析了整个系统的设计思路及实现方案,选择相应的电路模块。测试结果表明设计的系统达到了预期的指标,临近通道功率比小于-40.64 dBc和误差向量幅度为5.08%rms。

基于千兆以太网的视频采集与传输系统

该文设计了一种基于千兆以太网络的视频采集与传输系统,主要由摄像头视频采集模块,FPGA模块,cotex-A8模块和NetFPGA模块4部分组成。前端摄像头模块将实时采集回的视频图像分为两路,一路传输给FPGA模块之后,通过VGA进行本地实时显示,另一路通过cotex-A8模块将图像由WIFI网络上传至主服务器进行显示与保存,之后通过NetFPGA模块将主服务器的视频进行多路分发,可实现多用户节点同时对主服务器进行高速访问。

吸波频率选择结构研究进展及其在天线中的应用

雷达作为通讯系统中不可或缺的收发器件,在外来电磁波照射下,会成为具有极大雷达散射截面(RCS)的强散射源,严重恶化通讯平台的隐身性能。吸波频率选择结构(AFSS)作为一种吸-透/吸-阻一体式周期性人工电磁结构,能够正常传输/反射工作频带内电磁波,高效吸收带外无关电磁波,有效缩减双站/多站RCS,在电磁防护和电磁隐身方面具有巨大的应用前景。该文梳理了三种类型AFSS(带通、带吸、带阻)的国内外研究现状及作者团队在该领域的主要研究成果,归纳和总结了这三类AFSS的设计方法。在此基础上,讨论了AFSS在天线中的应用,展望了AFSS的发展趋势,旨在为电磁防护和电磁隐身的相关设计提供思路和指导。

改进型双频段低噪声放大器设计

设计了一种电流复用结构的双频段低噪声放大器,其中心频率为900 MHz和1 900 MHz。为减少芯片面积和提高电路性能,给出了一种改进的输入端和级间匹配网络,利用小电感LC网络代替大电感的栅极电感Lg和级间电感Ld1。仿真结果表明:该低噪放在两个需要的频带内功率增益(S21)大于16.0 dB;输入反射系数(S11)小于-18.6 dB;输出反射系数(S22)小于-12 dB;反向隔离(S12)小于-40 dB;噪声系数(NF)小于2.8 dB;线性度(IP3)大于-9.5 dBm。设计采用SMIC 0.18μmCMOS工艺,功耗为8.64 mW,电源电压1.8 V。

低压低功耗无源UHF RFID标签芯片模拟前端电路的设计

本文从设计符合EPCTMC1G2协议的超高频无源射频识别标签芯片的角度出发,对RFID标签芯片模拟前端电路进行设计。通过对各个关键电路的功耗与电源进行优化,实现了一个符合协议要求的低电压、低功耗的超高频无源RFID标签芯片的模拟前端。该UHF RFID标签模拟前端设计采用SMIC 0.18μm EEPROM CMOS工艺库。仿真结果表明,标签芯片模拟前端的整体功耗控制在2.5μW以下,工作电源可低至1 V,更好地满足了超高频无源射频识别标签芯片应用需求。

基于CMOS工艺的改进型电流注入混频器

设计了一种改进型电流注入混频器。通过在吉尔伯特混频器电路的本振开关管源极引入电感形成谐振电路,消除了开关管源极寄生电容的影响,降低了混频器电路的闪烁噪声,增大了混频器电路的增益。混频器电路的设计采用SMIC 0.35μm CMOS工艺库,本振功率为-3 dBm。仿真结果表明,与改进前的混频器电路相比,当本振功率为-3 dBm时,改进型电流注入混频器电路的增益提高了1.76 dB,IIP3提高2.1 dBm,噪声系数降低了0.5 dB。

一种便携式超高频RFID读写器的设计

该文首先分析了超高频RFID读写器的硬件架构,然后对AS3992芯片的特性进行了介绍,对其关键指标进行了分析,随后对RFID信道中的损耗进行了估算;该设计采用AS3992内部低功率线性输出,设计了对应的射频前端电路,并进行了ADS仿真验证,最后分析了ISO/IEC 18000-6B数字基带中的清点标签流程,对读写器进行了性能指标测试。

基于改进简化实频技术的超宽带功率放大器设计

该文提出了一种基于改进简化实频算法的跨多倍频超宽带功率放大器。结合负载牵引技术,分析晶体管负载端的最优阻抗值变化。通过改进简化实频法中的优化目标和误差函数,对频段内选取多个频点的最优阻抗进行分析,设计并优化出了功率放大器的输出匹配电路,提高了功放的工作带宽。测试结果显示,在0.5~2.7 GHz频段内,饱和输出功率达到42.5 dBm,饱和漏极效率为64%~75%。

1.2V高线性度低噪声折叠混频器设计

设计一种工作在1.2 V低电源电压下的折叠混频器。混频器电路采用折叠结构和电流复用技术,降低电源电压,减小直流功耗,降低噪声、提高增益和线性度。跨导级采用交流耦合互补跨导进一步降低电源电压。混频器设计基于SMIC0.18μm标准CMOS工艺。仿真结果表明:输入射频频率和输出中频频率为2.5 GHz和100 MHz时,IIP3为3.857 dBm,NF为5.257 dB,转换增益为9.787 dB,功耗为5.22 mW。

高增益高线性度CMOS偶次谐波混频器设计

设计了一种能应用于GPS接收机的偶次谐波混频器,在RF输入端采用了电流复用电路提高混频器的转换增益和线性度,在LO输入端采用了倍频技术。同时,该拓扑结构还具有低功耗的优点。仿真结果表明:在1.8V电源电压下,RF频率1.575GHz,LO频率0.7895 GHz,LO功率为-5 dBm时,该混频器的转换增益为20.848 dB,三阶交调截至点为-2.297 dBm。表现出了高增益、高线性度的性能。

基于433 MHz无线模块和WiFi技术的智能锁系统

针对目前无线智能锁通信易受障碍物影响、不支持移动终端控制、监控难度大等缺点,提出一种基于433 MHz无线模块和Wi Fi技术的智能锁系统。系统通过串口将刷卡信息传给433 MHz无线模块,无线模块将数据信息传给集中器,经集中器转换,数据信息以Wi Fi信号发送出去。上位机监控开门动作,并支持查询刷卡信息、控制智能锁等功能。

三维集成电路中的关键技术问题综述

评述了三维集成电路的发展状况及面临的关键技术难题。简要分析了三维集成电路的设计自动化算法,并与二维集成电路设计方法进行比较,指出了热驱动的物理设计和三维模块数据结构是制约三维集成电路设计自动化算法的关键因素。同时也详细介绍了三维集成电路中的关键互连技术——硅通孔(TSV)结构,给出了TSV的电路建模方法并对其发展趋势给予了展望。