電子信息工程專業(yè)外文翻譯----一個(gè)高效率的cmos超寬帶信號(hào)產(chǎn)生模塊-電子信息(已修改)
2025-05-31 20:51 本頁(yè)面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文 翻譯 資料 翻譯資料名稱 (外文 ) A PowerEfficient CMOS UWB SignalGeneration Module 翻譯資料名稱 (中文 ) 一個(gè)高效率的 CMOS 超寬帶信號(hào)產(chǎn)生模塊 電子信息工程 院（系） 電子信息工程 專業(yè) 學(xué) 號(hào) B06093011 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起訖日期 2020. 2. 23 ~ 2020. 6. 4 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 中文譯文 一個(gè)高效 率 的 CMOS 超寬帶信號(hào)產(chǎn)生模塊 摘要 這篇論文提出了一個(gè)新的載波 超寬帶發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)，同時(shí)給出了 它的 CMOS 實(shí)現(xiàn) 結(jié) 構(gòu)。這新的發(fā)射機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用一個(gè) 兩級(jí) 開(kāi)關(guān)。它增強(qiáng)了 射頻 功率效率，降低了直流功率的損耗和電路的復(fù)雜性。 發(fā)射機(jī) 使用 ?m CMOS 工藝 實(shí)現(xiàn) ，超寬帶信號(hào)生成模塊包括一個(gè)超寬帶 SPST 開(kāi)關(guān)和一個(gè)可調(diào)脈沖發(fā)生器。測(cè)量結(jié)果表明，產(chǎn)生 10dB 可變 的超寬帶信號(hào)，其 信號(hào) 帶寬從 變化 到 4GHz，并且調(diào)諧 中心頻率覆蓋了整個(gè)超寬帶頻率，即從 到 。 CMOS 模塊 直流 功耗小于 2mW。 本文中 提 出 的載波超寬帶發(fā)射機(jī)和論證的模塊 提供了一個(gè)對(duì)超寬帶信號(hào)產(chǎn)生有吸引力的方法 ，同時(shí)他們可以 應(yīng)用 于 超寬帶通信和雷達(dá)。 引言 超寬帶技術(shù)獲得重大的利益，尤其是在 1998 年的 FCC 的調(diào)查公告和在 2020 年在 頻段中無(wú)牌使 用超寬帶設(shè)備的調(diào)查與整治。超寬帶技術(shù)是有前途的技術(shù)，它的能力包括準(zhǔn)確的定位和高效短距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)以及高分辨率遙感。 載波超寬帶信號(hào)已廣泛應(yīng)用于各種雷達(dá)和通信系統(tǒng)中。 通過(guò)天線 它們 擁有更加方便的頻譜管理和減少失真 的優(yōu)勢(shì) 。在典型的超寬帶發(fā)射機(jī)中，生成載波的超寬帶電壓信號(hào)必須被發(fā)射到一個(gè)寬帶功率放大器， 從而獲得 達(dá)到所需的功率水平。這個(gè)方法有兩個(gè)重要的缺點(diǎn)：第一，超寬帶功率放大器的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)；第二，在低脈沖重復(fù)頻率中的低功率 效率 。 在本文中，提出了一 種新 的載波超寬帶發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)。它不僅僅提高了功率效率，而且減少電路的復(fù)雜 性。 同時(shí)文章論證 了 新的 CMOS 發(fā)射機(jī)模塊性能 可操作性和 性能 ， 頻率 覆蓋了整個(gè) 到 的超寬帶頻帶和可變帶寬 500MHz 到 4GHz。 該 CMOS 芯片采用標(biāo)準(zhǔn)的低沉本 TSMC ?m CMOS 工藝 設(shè)計(jì)和 實(shí)現(xiàn) 。它 的直流電流 小于 1mA。 載波超寬帶發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu) 圖 1 為 最新提出的載波超寬帶發(fā)射機(jī) 的框圖 ，包含一個(gè)壓控 振蕩 器 （ VCO）、 一個(gè)緩沖區(qū) 、 一個(gè) SPST 開(kāi)關(guān)和兩個(gè)脈沖發(fā)生器。 在這個(gè)方案種， 電源開(kāi)關(guān)是被用來(lái) 實(shí)現(xiàn) 信號(hào)的乘法 ，代替典型的超寬帶發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)中的信號(hào)混和模塊 。 在文中提出的發(fā)射機(jī)中，采用兩個(gè) 可以產(chǎn)生寬和窄脈沖的發(fā)生器和兩個(gè)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的雙級(jí)開(kāi)關(guān)方案來(lái)彌補(bǔ)緩沖中開(kāi)關(guān)速度的限制。通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉緩沖 不僅僅 可以 節(jié)省 功耗， 而且 可以減輕 第二 級(jí)開(kāi)關(guān)的 隔離要求。 圖 1 采用的載波超寬帶發(fā)射機(jī)拓?fù)鋱D CMOS 超寬帶 SPST 開(kāi)關(guān) 圖 2（ a）給出了 CMOS SPST 開(kāi)關(guān)的 原理圖 。 采用 一 個(gè)串聯(lián) 和二個(gè) 并聯(lián)的 MOSFETs的結(jié)構(gòu)來(lái)平衡 插入損耗和隔離 度 。 偏 置 電阻 的使用 代替 RF 扼流圈從而使得芯片面積最小化 。為了 獲得 超 寬帶 的帶寬，在 SPST 開(kāi)關(guān)的輸入輸出端口，相鄰晶體管之間的在片電感和晶體管電容構(gòu)成等價(jià)的傳輸線。 典型的 SPST 開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)使用 大柵極 偏 置 電阻， 這會(huì) 使得開(kāi)關(guān)速度 減慢。 文中采用 的 SPST 開(kāi)關(guān)， 通過(guò)減小 偏 置 電阻 而獲得 快速 亞 納秒 級(jí) 開(kāi)關(guān) 速度 ，同時(shí)通過(guò)優(yōu)化電路的其他元件，獲得好的插入損耗和隔離度性能。該 SPST 開(kāi)關(guān)利用探針臺(tái)完成了在芯片測(cè)試，通過(guò)自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)分析儀記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)。 當(dāng)輸入信號(hào)功率為 10dBm時(shí)，測(cè)試結(jié)果如圖 2（ b）所示。測(cè)試結(jié)果表明，在整個(gè)超寬帶帶寬 之間，該SPST 開(kāi)關(guān)插入損耗小于 2dB，回波損耗大于 15dB，隔離度大于 40dB。 圖 2 （ a） CMOS SPST 開(kāi)關(guān)原理圖；（ b） s參數(shù) 測(cè)試結(jié)果 可變脈沖發(fā)生器 脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)控制 SPST 開(kāi)關(guān) 。該脈沖發(fā)生器 是持續(xù)可調(diào)節(jié) 的 ， 從而獲得不同帶寬的 超寬
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