76-81GHz低噪放设计与实现开题报告
2022-01-17 23:04:27
全文总字数:3088字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
自上个世纪初,无线通信技术问世。经过近百年的研究与发展,凭借其具备移动性,施工难度低,成本低等优点,在通信领域确定了其重要地位。人类社会信息化的进程随着科学技术的不断发展而持续发展着,出现了各种标准的无线数据传输标准。近年来,短程无线连接技术更是业界谈论的焦点,包括zigbee、无线局域网、蓝牙、超宽频和近距离无线传输(nfc)。这些新兴技术已经将10ghz以下频段完全覆盖,除了已有空间通信,宽带大容量通信外,新开发的5g网络将会采用28ghz甚至60ghz及以上频段来实现。为了提高通信速率、增加信道带宽、避免信道的拥挤,向频率不同的波段发展成为了必由之路。作为无线通信系统中的重要电路,射频前端的低噪声放大器更是今后科学研究的重点,主要功能是产生尽可能低的噪声,并进一步放大射频信号,以减少后续的模块中产生噪声干扰接收机系统。低噪声放大器通常作为接收机系统的第一级,其性能影响着整个接收机系统的灵敏度及各项指标参数。
在一般的接收机系统中,更多受益于前级电路的增益效果,第一级放大器的噪声性能对整个电路的影响最为明显,后端电路模块更多起到辅助作用。可以说,放大器的性能在很大程度上决定甚至限制了整个接收机系统的性能。作为无线通信系统的基础和重要组成部分,低噪声放大器具有广泛的研究空间和研究意义,一直是业界研究的重点课题。
国内外研究现状
自20世纪90年代初以来, w波段低噪声放大器的研究与改进工作已在国外开始,由于前期的积累,在国外半导体研究的起步阶段,低噪声放大器的制作工艺及技术参数等方面的成果就已经相对完善,从而取得了许多突破性的进展,为今后无线通信技术的持续发展创造了良好的条件。短程无线连接技术更是存在着重要的民用价值和商业价值,因此在近些年,包括w波段低噪声放大器在内的相关无线通信技术研究备受关注。
2. 研究的基本内容
实现一个低噪声放大器的关键参数包括频带范围、噪声系数、增益、驻波比等,由于器件的性能原因,各个器件的参数指标不尽相同,甚至存在相互的干扰。通常在完成低噪声放大器的设计与实现过程中,想要满足整个电路各条件都实现最优,较为困难。本文选取已有高性能w波段低噪声放大器,通过不同元器件的衰减及增益,进行参数分析,建立ads链路仿真,得到测试结果;并完成波导-微带转换结构的设计,以满足电路系统的应用要求。最终实现了76-81ghz的低噪声放大器的设计与实现。
设计目标:
1.要求频率:76-81 ghz;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
准备阶段:
(1)2018年12月21日至2019年1月11日,完成参考文献查的阅整理工作,对整个设计的流程及内容有初步了解。
硬件设计调试阶段:
4. 参考文献
[1]章荣庆. 微波电子线路[m]. 西安:西安电子科技大学出版社,1996.
[2]陈邦嫒. 射频通信电路[m]. 北京:科学出版社,2006.
[3]王文. 超低功耗射频接收机低噪声放大器和混频器的研宂与设计[d]. 湖南:湖南大学, 2015.