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超低功耗射频收发系统理论及电路实现研究结题摘要

2022/07/16207 作者:佚名
导读:手持无线设备在人们生活中起到越来越重要的作用,其电池续航力成为急需解决的重要问题。在手持设备中射频接收模块的功耗占据了较高的比例,因此实现超低功耗射频接收电路对降低总体功耗起到了关键作用。本项目在融合现有低功耗射频电路设计方法的基础上,提出基于返回式结构的超低功耗射频接收机架构,该结构放大射频信号并将该信号混频至中频,经滤波后重新馈通至射频放大器进行放大后输出。为保证电路稳定性,对混频输入和中频输

手持无线设备在人们生活中起到越来越重要的作用,其电池续航力成为急需解决的重要问题。在手持设备中射频接收模块的功耗占据了较高的比例,因此实现超低功耗射频接收电路对降低总体功耗起到了关键作用。本项目在融合现有低功耗射频电路设计方法的基础上,提出基于返回式结构的超低功耗射频接收机架构,该结构放大射频信号并将该信号混频至中频,经滤波后重新馈通至射频放大器进行放大后输出。为保证电路稳定性,对混频输入和中频输出端分别使用高通和低通网络进行信号隔离。该方法使用单个电路同时实现射频和中频的放大,节约了硬件开支和功耗。鉴于传统电流复用结构所面临的电压裕度问题,本项目提出一种横向电流复用射频前端,在有效降低电流的同时避免了对电压裕度的消耗,并且保证了模块间隔离度和电路性能。在项目实施过程中,针对第一版返回式混频器对中频信号线性度不足的问题,提出了一种自重构跨导返回式混频器,该结构对射频信号和中频信号分别呈现开环特性和闭环特性,有效保证了中频线性度。此外,基于对无源变频开关的行为建模,本项目提出了跨导增强射频前端技术,该技术利用无源变频方式在跨导级输出端构造交流地,并在跨导级构造输入频率附近的正反馈环路,对等效跨导起到了倍增的效果。基于上述技术本项目设计了超低功耗射频接收机系统原型,并以流片的方式验证和完善了超低功耗收发系统的理论和方法。本项目共发表SCI论文16篇,其中IEEE期刊论文5篇,授权发明专利10项。 2100433B

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