摘要 摘要 射频前端电路是接收机的重要组成部分，它一般包含低噪声放大器和下变频 混频器两个模块。数字电视传输的各种标准对数字电视接收系统提出了很多性能 方面的要求，这些要求在射频前端电路模块的设计中都有所体现，本文以数字电 视接收系统为应用，主要围绕射频前端电路的两个模块进行分析与设计。 首先，本文将射频前端的一般系统指标分为与噪声相关指标、与非线性相关 指标以及其它指标，详细的阐述了它们的基本原理以及它们之间的关系。关于级 联系统的指标分析以及接收机的架构选择也进行了相关的论述： 其次，对于低噪声放大器中需要考虑的噪声优化、线性度优化以及可变增益 情况下的输入匹配优化问题，本文对它们分别进行了系统的讨论，在此基础之上， 设计了一种适用于多标准数字电视接收系统的宽带可变增益低噪声放大器。 接着，在分析了电流驱动型无源混频器的增益特性、阻抗特性、噪声特性以 及非线性特性之后，本文设计了射频前端的另一个模块一可变增益电流驱动型 无源混频器，它同样适用于多标准数字电视接收系统。 最后，将包含本设计的数字电视接收系统芯片在TSMC0.18m工艺下进行 流片，测试结果显示，在系统要求的50~250MHz和470~862MHz两个频带内， 系统的最低噪声系数为2.0dB,在整个频带内低于3.5dB:低噪声放大器的增益 调节范围为-22~20dB,步长为2dB,混频器的增益调节范围为9~31.5dB, 增益步长为1.5dB;在LNA高增益模式下的IP3大于-8dBm,在LNA低增益模式 下的lP3大于27dBm,S11在整个频带内不同增益下均小于-9.7dB。 关键词：接收机、射频前端、低噪声放大器、混频器、噪声、线性度、数字电视 中图分类号：TN432 1摘 要 1 摘 要 射频前端电路是接收机的重要组成部分，它一般包含低噪声放大器和下变频 混频器两个模块。数字电视传输的各种标准对数字电视接收系统提出了很多性能 方面的要求，这些要求在射频前端电路模块的设计中都有所体现，本文以数字电 视接收系统为应用，主要围绕射频前端电路的两个模块进行分析与设计。 首先，本文将射频前端的一般系统指标分为与噪声相关指标、与非线性相关 指标以及其它指标，详细的阐述了它们的基本原理以及它们之间的关系。关于级 联系统的指标分析以及接收机的架构选择也进行了相关的论述； 其次，对于低噪声放大器中需要考虑的噪声优化、线性度优化以及可变增益 情况下的输入匹配优化问题，本文对它们分别进行了系统的讨论，在此基础之上， 设计了一种适用于多标准数字电视接收系统的宽带可变增益低噪声放大器。 接着，在分析了电流驱动型无源混频器的增益特性、阻抗特性、噪声特性以 及非线性特性之后，本文设计了射频前端的另一个模块——可变增益电流驱动型 无源混频器，它同样适用于多标准数字电视接收系统。 最后，将包含本设计的数字电视接收系统芯片在TSMC 0.18 µm工艺下进行 流片，测试结果显示，在系统要求的50 ~ 250 MHz和470 ~ 862 MHz两个频带内， 系统的最低噪声系数为2.0 dB，在整个频带内低于3.5 dB；低噪声放大器的增益 调节范围为-22 ~ 20 dB，步长为2 dB，混频器的增益调节范围为9 ~ 31.5 dB， 增益步长为1.5 dB；在LNA高增益模式下的IIP3大于-8 dBm，在LNA低增益模式 下的IIP3大于27 dBm，S11在整个频带内不同增益下均小于-9.7 dB。 关键词：接收机、射频前端、低噪声放大器、混频器、噪声、线性度、数字电视 中图分类号：TN432