单片零中频无线发射器载波泄漏消除技术研究

摘要

在蜂窝通信系统的射频收发器的制造工艺中,硅锗(SiGe)双极CMOS(BiCMOS)工艺一直占据主导地位。然而,近年来,为了满足高容量和低成本的需求,越来越多的RF收发器开始采用CMOS技术。
　　直接变频发射机是一种极具吸引力的结构,相比于超外差结构,由于其固有的紧凑性和易于集成的特点,它已被广泛应用于实现低成本低功耗高集成的收发器设计中。然而直接变频发射机却存在一个重要的载波泄漏的缺陷,这是直接变频发射机在设计中需要面对的主要挑战之一。
　　在本篇论文中,首先讲述了无线通信的发展概况,并对WCDMA系统进行了简要介绍。之后对零中频的收发信机的优缺点进行了总结。并阐述了本文中的发射机采用零中频结构的原因。在分析了发射机系统参数的基础上,讲述了高线性,高输出功率,载波抑制的用于宽带码分多址(WCDMA)的CMOS直接变频发射机。
　　在CDMA制式中,由于功率控制范围较大,载波泄漏将严重影响发射机在低功率输出下的性能,所以必须对载波泄漏进行消除。此外,过多的载波泄漏也会影响到功率控制精度的要求和限制信道容量。采用电路技术抑制载波泄漏成为高集成直接变频发射机的关键。本文将对直接变频发射机的载波泄漏技术进行深入探讨,分析直接变频发射机载波泄漏的原因和来源。在此基础上提出一种校正技术,以保证直接变频结构能够满足WCDMA系统发射机的性能要求。通过采用功率检测器检测,校准电路对基带直流偏移电压进行调整,实现对载波泄漏的抑制,通过采用合适的自动校准算法,实现在正交调制器的输出端的载波泄漏功率最小化。

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1 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 单片集成发射机研究现状

1.3 载波泄漏技术研究现状

1.4 论文结构安排

2 射频前端无线收发器基础与系统架构分析

2.1 接收机系统概述

2.2 发射机系统结构概述

2.3 WCDMA上行链路调制方式

2.4 本章小结

3 WCDMA系统发射器参数指标

3.1 发射功率和功率效率

3.2 相邻频道干扰

3.3 误差向量幅度

3.4 增益控制

3.5 本章小结

4 WCDMA零中频发射机系统设计

4.1 系统级设计

4.2 电路实现

4.3 零中频发射机系统仿真

4.4 本章小结

5 零中频发射机的载波泄漏消除

5.1 载波泄漏对发射机的影响

5.2 载波泄漏产生的原因

5.3 载波泄漏对发射机调制精度的恶化

5.4 载波泄漏消除技术

5.5 发射机载波泄漏的仿真

5.6 本章小结

6 总结及展望

致谢

参考文献