预失真电路设计论文提纲

论文题目：Q波段调制信号分段电路CMOS IC设计

摘要：为了满足毫米波通信系统对数据处理速度和容量的要求,收发系统的功率放大器要同时具有高效率和高线性度。现代通信系统中通常采用预失真技术来提高线性度。预失真有数字预失真（DPD）和模拟预失真（APD）两种方式。相较数字预失真来说,模拟预失真功耗低、能源消耗小,因此围绕模拟预失真展开毫米波自适应线性化系统的研究。根据功放的拐点特性:在增益曲线的拐点处输出信号的非线性程度不同,通过分段模拟预失真方案跟踪功放的拐点,针对性改善功放非线性。幅度分段的关键电路有包络检波电路、比较电路和射频开关电路。主要工作和贡献有:1、通过两级峰值检波电路,实现对Q波段800 MHz带宽的调制信号的包络检波,功耗能够达到0.38 mW。检波到的输入信号的幅值大小是50 m V-450 m V,输出直流电压范围为300 m V-680 m V。与其他文章提到的检波器相比性能较好。2、通过改进的无时钟比较器,减小了时钟产生电路带来的电路设计复杂度且压缩了芯片设计成本。比较器的输入共模范围300 m V-700 m V,传输延时是200ps,功耗为0.2 mW,检波精度为80 m V。3、为了提高开关的隔离度,采用了串并串并结构,避免了开关关断时对信号的泄漏,即三路开关的互相干扰。开关的插入损耗S21为-3.06 d B,回波损耗为-10.8 d B,隔离度为-66 d B,开关导通关断时间为150 ps。4、依据三个关键电路完成了Q波段内40 GHz、800 MHz的调制信号幅度分段CMOS IC设计及实现。针对单拐点和多拐点分别设计了二段式和三段式幅度分段方案。在二段式幅度分段方案中,两个幅度范围内的分段误差分别为6.5%、9.2%,整体误差是7.8%。在三段式幅度分段方案中,三个幅度范围内的分段误差分别为6.3%、28.4%、9.8%,整体误差是9.6%。两段式、三段式电路的功耗都不超过5 mW。本文两段和三段分段电路的芯片面积分别为420 um×450 um和670 um×500 um。

关键词：线性化;幅度分段;检波器;比较器;射频开关

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外发展趋势和研究现状

1.3 本文的主要工作和内容安排

第二章 功放非线性特征及幅度分段的基本理论

2.1 功率放大器的行为特性

2.2 预失真技术

2.2.1 数字预失真技术

2.2.2 模拟预失真技术

2.3 幅度分段关键电路的理论基础

2.3.1 检波器电路理论基础介绍

2.3.2 比较器电路理论基础介绍

2.3.3 射频开关电路理论基础介绍

2.4 本章小结

第三章 幅度分段关键电路研究与仿真分析

3.1 峰值检波器的设计与分析

3.1.1 检波器电路结构分析

3.1.2 仿真结果分析和讨论

3.2 无时钟比较器的设计与分析

3.2.1 比较器的电路分析和讨论

3.2.2 比较器的仿真分析

3.2.3 自复位时钟控制电路设计及分析

3.3 高隔离度射频开关的设计与分析

3.3.1 单级开关分析

3.3.2 并串并结构射频开关电路仿真分析

3.3.3 串并串并结构射频开关电路仿真分析

3.3.4 体悬浮技术的应用

3.4 本章总结

第四章 幅度分段的CMOS IC设计与分析

4.1 输入输出匹配设计

4.1.1 输入匹配电感的仿真设计

4.1.2 输出匹配的仿真设计

4.2 带时钟的幅度分段整体设计与分析

4.3 无时钟的幅度分段整体设计与分析

4.3.1 二段式幅度分段的设计与后仿真

4.3.2 三段式幅度分段的设计与后仿真

4.4 本章总结

第五章 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献