| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 硅基射频毫米波集成电路简介 | 第12-13页 |
| 1.2 硅基毫米波多通道系统研究的背景和意义 | 第13-15页 |
| 1.2.1 硅基毫米波移相器研究意义和背景 | 第15页 |
| 1.2.2 硅基低噪声放大器研究意义和背景 | 第15页 |
| 1.3 硅基射频毫米波多通道收发前端国内外研究历史与现状 | 第15-23页 |
| 1.3.1 硅基射频毫米波多通道系统国内外发展动态 | 第16-19页 |
| 1.3.2 硅基射频毫米波移相器国内外发展动态 | 第19-20页 |
| 1.3.3 硅基毫米波低噪声放大器国内外发展动态 | 第20-23页 |
| 1.4 本文的主要贡献与创新 | 第23-24页 |
| 1.5 本论文的结构安排 | 第24-26页 |
| 第二章 硅基毫米波器件基础 | 第26-44页 |
| 2.1 硅基无源器件结构及模型介绍 | 第26-33页 |
| 2.1.1 无源器件及品质因数定义 | 第26-27页 |
| 2.1.2 硅基毫米波无源器件损耗机理 | 第27-29页 |
| 2.1.3 硅基毫米波电感结构及模型介绍 | 第29-30页 |
| 2.1.4 硅基毫米波传输线结构及模型介绍 | 第30-32页 |
| 2.1.5 硅基毫米波变压器结构及模型介绍 | 第32-33页 |
| 2.2 硅基毫米波场效应管模型 | 第33-40页 |
| 2.2.1 硅基毫米波场效应管外部寄生产生机理 | 第33-34页 |
| 2.2.2 基于电磁仿真的外部寄生参数提取 | 第34-37页 |
| 2.2.3 外部寄生参数提取方法和模型验证 | 第37页 |
| 2.2.4 外部寄生参数可伸缩模型及验证 | 第37-40页 |
| 2.3 器件版图优化 | 第40-42页 |
| 2.3.1 共源差分对版图优化 | 第41页 |
| 2.3.2 交叉耦合对版图优化 | 第41-42页 |
| 2.4 本章小结 | 第42-44页 |
| 第三章 无电感低噪声放大器分析与设计 | 第44-66页 |
| 3.1 硅基无电感低噪声放大器的现有研究与技术分析 | 第44-47页 |
| 3.1.1 基于噪声抵消技术的无电感低噪声放大器 | 第44-46页 |
| 3.1.2 其它常用无电感低噪声放大器结构 | 第46-47页 |
| 3.1.3 国内无电感低噪声放大器研究动态 | 第47页 |
| 3.2 无电感宽带低噪声放大器拓扑结构选择和行为级模型分析 | 第47-50页 |
| 3.2.1 拓扑结构选择 | 第47-48页 |
| 3.2.2 行为级模型分析 | 第48-50页 |
| 3.3 无电感宽带低噪声放大器电路设计 | 第50-54页 |
| 3.3.1 共源主放大支路设计 | 第51页 |
| 3.3.2 匹配支路设计 | 第51-52页 |
| 3.3.3 噪声抵消技术实现 | 第52-53页 |
| 3.3.4 合成器设计 | 第53-54页 |
| 3.4 增益与噪声分析 | 第54-57页 |
| 3.4.1 电路增益分析 | 第54-55页 |
| 3.4.2 电路噪声分析 | 第55-57页 |
| 3.5 噪声仿真和噪声抵消效果验证 | 第57-58页 |
| 3.6 器件参数和版图设计 | 第58-59页 |
| 3.7 测试和结果分析 | 第59-65页 |
| 3.7.1 测试系统搭建 | 第59-60页 |
| 3.7.2 仿真和测试结果及相应分析 | 第60-65页 |
| 3.8 本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 硅基毫米波矢量合成移相器研究与设计 | 第66-92页 |
| 4.1 现有矢量合成移相器技术分析与对比 | 第66-68页 |
| 4.2 提出的矢量合成移相器原理和分析 | 第68-72页 |
| 4.2.1 结构框图和设计想法 | 第68页 |
| 4.2.2 移相原理分析 | 第68-69页 |
| 4.2.3 相位误差分析 | 第69-71页 |
| 4.2.4 增益误差分析 | 第71-72页 |
| 4.3 V波段矢量合成移相器设计 | 第72-81页 |
| 4.3.1 可调电流分配器设计 | 第72-74页 |
| 4.3.2 I/Q信号发生网络设计 | 第74-79页 |
| 4.3.3 单转差放大器和差分矢量合成器设计 | 第79-81页 |
| 4.4 理论分析与仿真对比 | 第81-83页 |
| 4.5 性能测试与结果分析 | 第83-90页 |
| 4.5.1 测试系统搭建 | 第83-84页 |
| 4.5.2 移相器S参数测试(相位及增益) | 第84-88页 |
| 4.5.3 移相器噪声系数和线性度测试 | 第88-89页 |
| 4.5.4 移相器性能对比 | 第89-90页 |
| 4.6 本章小结 | 第90-92页 |
| 第五章 硅基毫米波低噪声放大器研究与设计 | 第92-124页 |
| 5.1 硅基毫米波低噪声放大器现有技术的介绍与分析 | 第92-95页 |
| 5.2 提出的改进结构 | 第95-103页 |
| 5.2.1 增益分析 | 第95-97页 |
| 5.2.2 噪声分析 | 第97-99页 |
| 5.2.3 理论分析与仿真结果对比 | 第99-101页 |
| 5.2.4 变压器品质因数对噪声的影响 | 第101-102页 |
| 5.2.5 极点调谐技术 | 第102-103页 |
| 5.3 变压器设计 | 第103-106页 |
| 5.4 超宽带硅基毫米波低噪声放大器设计 | 第106-109页 |
| 5.4.1 整体设计 | 第106-107页 |
| 5.4.2 宽带设计 | 第107-109页 |
| 5.5 性能测试与结果分析 | 第109-114页 |
| 5.5.1 测试系统搭建 | 第109-110页 |
| 5.5.2 LNAS参数测试 | 第110-112页 |
| 5.5.3 噪声测试及线性度 | 第112-113页 |
| 5.5.4 硅基毫米波低噪声放大器性能对比 | 第113-114页 |
| 5.6 基于级间变压器跨导增强技术的V波段低噪声放大器 | 第114-119页 |
| 5.6.1 与传统结构对比 | 第114-116页 |
| 5.6.2 V波段硅基低噪声放大器设计 | 第116-117页 |
| 5.6.3 测试与分析 | 第117-119页 |
| 5.7 L'_(Pri)、L'_(Sec)、κ、β、β_n和κ_n的推导 | 第119-123页 |
| 5.7.1 L'_(Pri)、L'_(Sec)和κ的推导 | 第119-121页 |
| 5.7.2 β的推导 | 第121页 |
| 5.7.3 β_n的推导 | 第121-122页 |
| 5.7.4 κ_n的推导 | 第122-123页 |
| 5.8 本章小结 | 第123-124页 |
| 第六章 硅基毫米波相控阵收发前端研究与设计 | 第124-138页 |
| 6.1 系统结构及前期设计 | 第124-127页 |
| 6.1.1 接收通道系统设计 | 第125页 |
| 6.1.2 发射通道系统设计 | 第125-126页 |
| 6.1.3 工作模式选择及幅相控制 | 第126-127页 |
| 6.2 电路模块设计 | 第127-133页 |
| 6.2.1 低噪声放大器设计及仿真结果 | 第127页 |
| 6.2.2 5位移相器设计 | 第127-128页 |
| 6.2.3 4位衰减器设计 | 第128-129页 |
| 6.2.4 功率放大器设计 | 第129-130页 |
| 6.2.5 单刀双掷开关设计 | 第130-132页 |
| 6.2.6 串行外设接口控制器设计 | 第132页 |
| 6.2.7 合成/功分网络设计 | 第132页 |
| 6.2.8 版图设计 | 第132-133页 |
| 6.3 测试与分析 | 第133-137页 |
| 6.3.1 S参数测试 | 第133-136页 |
| 6.3.2 噪声系数和线性度测试 | 第136-137页 |
| 6.4 本章小结 | 第137-138页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第138-140页 |
| 7.1 全文总结 | 第138-139页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140-142页 |
| 参考文献 | 第142-152页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第152-154页 |
