【摘 要】
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软件定义无线电的发展对模拟射频前端电路提出了宽带,低噪声和高线性度的要求。对于模拟射频前端来说,低噪声放大器处在信号链路的第一级,因而它的线性度对整个系统的线性度
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软件定义无线电的发展对模拟射频前端电路提出了宽带,低噪声和高线性度的要求。对于模拟射频前端来说,低噪声放大器处在信号链路的第一级,因而它的线性度对整个系统的线性度有较大的影响,尤其是在信号能量比较大的时候。低噪声放大器的主要非线性来源是源自晶体管的非线性跨导。传统的低噪声放大器线性化技术主要使用反馈,调整晶体管偏置,并联或级联晶体管等方式以获得高线性度电路,但是这些方法有些会以降低电路的增益和噪声性能为牺牲,有些则对电路的结构提出要求,有些方法则需要片外精准的偏置电压,因而难以抵抗工艺角,温度和电源电压变化的影响。本文以非线性理论为出发点,介绍了非线性电路的发展和基于Volterra级数的计算方法,仿真和比较了目前主流的线性化技术。并以多栅导数叠加法为基础设计了高线性度低噪声放大器,并在宽带匹配和窄带匹配中验证了线性度的提高效果。另外,本文设计了应用于多栅导数叠加法的片上偏置电路,以帮助线性化效果在温度和工艺角变动下保持稳定。仿真结果显示,在1.2G频率范围附近,TSMC 180um工艺下,这种线性化技术几乎不影响原电路的增益和噪声性能,并且能在-55~125摄氏度范围内,三个极端工艺角下保持约12dB的IIP3提高效果。
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