RADIO FREQUENCY CIRCUITS FOR WIRELESS RECEIVER FRONT-ENDS

memory

一篇国外的博士论文
I INTRODUCTION : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1
A. Research Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
B. Dissertation Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
II LOW NOISE AMPLIFIER DESIGN OVERVIEW : : : : : : : : 5
A. Basics on S-parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
B. Ampli¯er's Gain and Stability . . . . . . . . . . . . . . . . 9
C. Noise Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1. Two-Port Network Noise Model . . . . . . . . . . . . . 15
2. MOS Transistor Two-Port Noise Parameters . . . . . 21
3. Impact of LNA Gain and Noise Factor on System
Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
D. Large Signal Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1. 1-dB Compression Point . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2. Intercept Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3. Dynamic Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4. Wide-Band Non-Linearity . . . . . . . . . . . . . . . . 32
E. LNA Topologies in CMOS Technology . . . . . . . . . . . 36
F. Design Procedure of a Source Degenerated CMOS LNA . . 40
III MIXER DESIGN OVERVIEW AND AN IMPLEMENTA-
TION FOR LOW-IF BLUETOOTH RECEIVER : : : : : : : : 53
A. Mixer Mathematical Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
B. Mixer Metrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
1. Conversion Gain or Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2. Noise Figure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3. Port-to-Port Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4. Linearity Measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
C. Circuit Topologies of Mixers . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
1. Diode Mixers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2. Passive Mixer in CMOS Technology . . . . . . . . . . 62
3. Gilbert-cell Mixer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4. Sub-Sampling Mixer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5. Harmonic Mixer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
D. Mixer Design for a Low-IF Bluetooth Receiver . . . . . . . 67
1. Low-IF Bluetooth Receiver Architecture . . . . . . . . 69
2. Implementation of the Down-Conversion Mixer . . . . 69
3. Layout Considerations and Simulation Results . . . . 74
4. Experimental Results of the Mixer Within the Receiver 77
IV BLUETOOTH/WI-FI DUAL-STANDARD RECEIVER RF
FRONT-END : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 80
A. Direct Conversion Bluetooth/Wi-Fi Dual-Standard Receiver 81
B. RF Front-End Design Considerations . . . . . . . . . . . . 83
C. Circuits Implementations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
1. LNA Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2. Mixer Implementation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3. PTAT Biasing Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
D. Layout and Experimental Results . . . . . . . . . . . . . . 103
V LNA LINEARIZATION TECHNIQUES : : : : : : : : : : : : : 111
A. Non-Linearity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
1. Non-Linear System Representations . . . . . . . . . . 112
2. Non-Linearity of Fully Di®erential Circuits . . . . . . 115
3. IM3 Due to 5th-Order and 2nd-Order Non-Linearity . 116
4. Non-Linearity Due to Output Impedance . . . . . . . 118
5. Third-Order Distortion of Inductive Source-Degenerated
LNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
B. Theoretical Analysis of Multi-Gated Linearization Technique 126
C. Proposed Linearization Scheme Using BJTs in CMOS
Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
1. Hybrid LNA: BJT as Auxiliary Transistor . . . . . . . 133
2. Volterra Analysis of Resistive-Degenerated BJT . . . . 135
3. Input Matching and Noise Contributions . . . . . . . . 138
4. Sensitivity to Bias Condition, Process Corners and
Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5. The Di®erential Con¯guration . . . . . . . . . . . . . 145
D. Measurement Results and Comparisons . . . . . . . . . . . 149
VI A MUTUAL-COUPLED DEGENERATED LNA AND ITS
EXTENSION TO CONCURRENT DUAL-BAND OPERATION 155
A. Principle of Impedance Match Using Mutual Inductance . 156
1. Input Impedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
2. Interstage Impedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
3. E®ective Transconductance . . . . . . . . . . . . . . . 162
4. Noise Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
B. Chip Measurement Results of the Mutual-Coupled De-
generated LNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
C. A Dual-Band Inductive Coupled LNA . . . . . . . . . . . . 168
D. Simulation Results of the Dual-band LNA . . . . . . . . . 171
VII FRONT-END CIRCUITS FOR WIDE-BAND APPLICATION : 175
A. Introduction to Ultra-Wide Band System . . . . . . . . . . 175
B. Distributed RF Front-End Circuits . . . . . . . . . . . . . 178
1. Transmission Line Properties and Characterization . . 178
2. Transmission Lines on Silicon Substrate . . . . . . . . 183
3. Distributed Ampli¯er as LNA . . . . . . . . . . . . . . 187
4. Analysis of Distributed Mixer . . . . . . . . . . . . . . 198
C. Wide-Band Impedance Match Using Lumped Components 201
1. Impedance Matching Procedure Using Lumped Com-
ponents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
2. Wide-Band LNA with Lumped-Matched Network . . . 205
VIII SUMMARY AND CONCLUSION : : : : : : : : : : : : : : : : : 207
REFERENCES : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 210
APPENDIX A : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 219
APPENDIX B : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 222

[ 本帖最后由 memory 于 2007-2-25 13:28 编辑 ]

semico_ljj

zero!

fanjx

既然下了就顶一下

mastermind1

好东西 顶 顶

mastermind1

正缺无线通信资料呢

redapplepie

列出摘要，楼主厚道

redapplepie

没钱了阿，麻烦死了

fy789

thanks foro sharing

fy789

thanks for sharing

zzz400

thanks.