3期 金黎明等：一种低噪声高线性度CMOS上变频混频器 367 13 ity dow n-converson m ixer for cable receptons [J 12 Chinese Journal of Sem iconductors,2006,27(7): 11 1159(in Chinese))[顾明，石寅，代伐一种用于 10 有线接收机的宽带高线性度的下变频混频器)】半导 体学报，2006,27(7)：1159] [3]Chu Fangqing,Li Wei,Ren Junyan An > -simulation mp lem entation of a CMOS dow n-conversonm ixer for -e-measurement GSM 1900 receiver [C A sia and South Pacific Conference on Design A utom ation,2006:ID-6 10 20 30 40 50 Input frequency /MHz [4]DarabiH,Chiu J.A noise cancellaton technique in active RF-CMOS m ixers [J IEEE J Solid-state 图9单边带噪声系数仿真和测试结果 Circuits,2005,40(12):2628 Fig 9 Smulated and measured N F [5]Klumperink EA M,Louw sa S M.A CMOS sw itched transconductor m ixer [J]IEEE J Solid- 设计的混频器电路在转换增益，噪声系数和输入参 state Circuits,2004,39(8):1 231 考三阶交调点几个性能参数上的总体表现更加出 [6]DarabiH,AbidiA A.Noise in RF-CMOS m ixer:A 色，质量因数更高。值得注意的是，一般而言混频器 smple physical model [J IEEE J Solid-state 的单边带(SSB)噪声系数要比双边带DSB)噪声系 Circuits,,2000,35(1):15 数高3dB。 [7]TerrovitisM T,Meyer R G Noise in current- 表1测试结果总结与比较 comm utating CMOS m ixers [J IEEE J Solid-state Tab 1 Summary of measurement results and performances circuits,.1999,34(6):772 com par ison [8]LuLei,Zhou Feng,Tang Zhangwen,et al [31 I5】[91 This work Equivalent model and param eter extracton of center- Process/um 0.18 0.180.18 0.18 tapped differential inductors [J Chinese Journal of CG/B 6 10 6.6 8 Sem iconductors,2006,27(12):2 150(in Chinese)[ N F/dB 18.5(SSB)24(DSB)21(SSB)11(SSB) 磊，周峰，唐长文，等中心抽头差分电感的等效 IIP3/dBm 11.5 6 1.5 10.5 模型和参数提取[U]半导体学报，2006,27(12)：2 Power cons'7mA x3.3V 0.6mW NA 10mA X1.8V 150] umpton [9]L iu Lu,W ang Zhihua A nalysis and design of a low- FOM 43 NA 123 voltage RF CMOS m ixer [J IEEE Trans CAS IL, 2006,3(3):212 5 结 论 金黎明0 N L m ing)男，1982年出生， 设计了一种采用开关跨导型结构的上变频混频 2005年毕业于复旦大学电子工程系获理 器。测试结果表明，该电路能够实现较高的转换增 学学士学位，现为复旦大学微电子学系 专用集成电路与系统国家重点实验室硕 益、较低的噪声系数和良好的线性度，可以在相关的 士研究生，主要研究方向为射频集成电 射频收发机中获得应用。 路设计。 感谢安捷伦开放实验室提供高性能的测试仪器以及良 好的测试环境，感谢南京电子器件研究所提供芯片键合封装 倪熔华N IRonghua)女，1982年出生， 方面的帮助。 2005年获复旦大学微电子学系微电子学 参考文献 专业理科学士学位，现为复旦大学专用 集成电路与系统国家重点实验室硕士研 [1]RazaviB.RF M icroelectronics [M New Jersey: 究生，主要研究方向为射频及模拟电路 Prentice-Hall,1998 设计。 [2]Gu M ing,Shi Yin,Dai Fa A wide-band high-linear- 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net图9 单边带噪声系数仿真和测试结果 F ig. 9 Sim ulated and m easured N F 设计的混频器电路在转换增益, 噪声系数和输入参 考三阶交调点几个性能参数上的总体表现更加出 色, 质量因数更高。值得注意的是, 一般而言混频器 的单边带(SSB) 噪声系数要比双边带(D SB) 噪声系 数高3 dB。 表1 测试结果总结与比较 Tab. 1 Summary of m easurem en t results and performances com par ison [3 ] [5 ] [9 ] T h is w o rk P rocessöΛm 0118 0118 0118 0118 CGödB 6 10 616 8 N FödB 1815 (SSB) 24 (D SB) 21 (SSB) 11 (SSB) I IP 3ödBm 1115 6 115 1015 Pow er cons2 ump tion 7 mA ×313 V 016 mW N öA 10 mA ×118 V FOM 17 43 N öA 123 5 结 论 设计了一种采用开关跨导型结构的上变频混频 器。测试结果表明, 该电路能够实现较高的转换增 益、较低的噪声系数和良好的线性度, 可以在相关的 射频收发机中获得应用。 感谢安捷伦开放实验室提供高性能的测试仪器以及良 好的测试环境, 感谢南京电子器件研究所提供芯片键合封装 方面的帮助。 参 考 文 献 [1 ] R azaviB. R F M icroelectronics [M ]. N ew Jersey: P rentice2H all, 1998. [2 ] Gu M ing, Sh i Y in, D ai Fa. A w ide2band h igh2linear2 ity dow n2conversion m ixer fo r cable recep tions [J ]. Ch inese Journal of Sem iconducto rs, 2006, 27 ( 7 ): 1 159 (in Ch inese) [顾 明, 石 寅, 代 伐. 一种用于 有线接收机的宽带高线性度的下变频混频器[J ]. 半导 体学报, 2006, 27 (7): 1 159. ] [3 ] Chu Fangqing, L i W ei, R en Junyan. A n imp lem entation of a CM O S dow n2conversion m ixer fo r GSM 1900 receiver [ C ]. A sia and South Pacific Conference on D esign A utom ation, 2006: 1D 26. [4 ] D arabi H , Ch iu J. A no ise cancellation technique in active R F2CM O S m ixers [J ]. IEEE J So lid2state C ircuits, 2005, 40 (12): 2 628. [5 ] K lumperink E A M , L ouw sm a S M. A CM O S sw itched transconducto r m ixer [J ]. IEEE J So lid2 state C ircuits, 2004, 39 (8): 1 231. [6 ] D arabi H , A bidi A A. N o ise in R F2CM O S m ixer: A simp le physical model [ J ]. IEEE J So lid2state C ircuits, 2000, 35 (1): 15. [7 ] T errovitisM T , M eyer R G. N o ise in current2 comm utating CM O S m ixers [J ]. IEEE J So lid2state circuits, 1999, 34 (6): 772. [8 ] L u L ei, Zhou Feng, T ang Zhangw en, et al. Equivalent model and param eter extraction of center2 tapped differential inducto rs [J ]. Ch inese Journal of Sem iconducto rs, 2006, 27 (12): 2 150 (in Ch inese) [卢 磊, 周 峰, 唐长文, 等. 中心抽头差分电感的等效 模型和参数提取 [J ]. 半导体学报, 2006, 27 (12): 2 150. ] [9 ] L iu L u, W ang Zh ihua. A nalysis and design of a low 2 vo ltage R F CM O S m ixer [J ]. IEEE T rans CA S II, 2006, 3 (3): 212. 金黎明 (J IN L im ing) 男, 1982 年出生, 2005 年毕业于复旦大学电子工程系获理 学学士学位, 现为复旦大学微电子学系 专用集成电路与系统国家重点实验室硕 士研究生, 主要研究方向为射频集成电 路设计。 倪熔华(N I Ronghua) 女, 1982 年出生, 2005 年获复旦大学微电子学系微电子学 专业理科学士学位, 现为复旦大学专用 集成电路与系统国家重点实验室硕士研 究生, 主要研究方向为射频及模拟电路 设计。 763 3 期 金黎明等: 一种低噪声高线性度CM O S 上变频混频器