论文部分内容阅读
当前,伴随着手机等手持智能设备的广泛应用,移动通信系统也从最早只能实现语音通话服务的1G、2G移动通信服务发展到3G、4G移动通信再到即将大规模占领市场的5G通信,信息技术的每一步发展无不深刻地影响着人们生活的方方面面。飞速发展的信息时代里无线通信技术更多的依赖于射频领域的发展。由此,射频电路的设计迎来了一系列的挑战,新的通信系统对射频电路的复杂度、集成度等方面都提出了更高的要求,对其中模块电路的各项性能指标也要更加优化以便更好的适应于整个无线信号收发系统。面向于射频前端模块（FEMs）,本文基于0.13um RF SOI工艺设计完成了一种高性能并可以应用的射频开关,主要工作及研究成果包括:1.在对比分析不同射频开关工艺特征的基础上,基于SOI工艺,提出一种单刀双掷（SPDT）射频开关单芯片以及单刀16掷（SP16T）开关芯片设计的技术方案,完成了0.13um RF PD SOI工艺下的电路设计、版图设计及仿真验证,仿真结果满足设计要求。2.完成了射频开关单芯片的外围辅助电路设计,包括:带隙基准、低压差线性稳压器、振荡器、电荷泵及上电复位电路,以及上述各电路模块的仿真验证,仿真结果满足设计要求。同时也针对本文所设计的射频开关芯片给出了一种ESD防护设计方案。3.完成了SP16T射频开关的仿真验证,仿真结果表明:插入损耗在0.9GHz和1.9GHz时分别为0.477dB和0.656dB,隔离度在0.9GHz和1.9GHz时分别为65.04dB和58.79dB,仿真结果满足设计要求。完成了SPST射频开关的仿真验证,仿真结果表明:插入损耗在0.9GHz和1.9GHz时分别为0.145dB和0.151dB,隔离度在0.9GHz和1.9GHz时分别为23.96dB和18.28dB,仿真结果满足设计要求。4.完成了本文所设计的SPDT射频开关流片后的测试,测试结果表明:SPDT射频开关插入损耗在0.9GHz和1.9GHz时分别为0.24dB和0.35dB,隔离度在0.9GHz和1.9GHz时分别为28.9dB和22.5dB,二次谐波和三次谐波在30dBm输入功率下分别为64dBm和54dBm,测量的Ron*Coff的值大约为120fs。测试结果满足设计要求,表明本文所设计的SPDT射频开关可应用于移动通信系统的射频前端模块。