无线电频率集成电路设计的关键概念与技术

需积分: 50 2 下载量 60 浏览量 更新于2024-09-19 收藏 9.21MB PDF 举报
"RFIC_Design_Plett" 是一本关于射频集成电路设计的专业书籍,由John Rogers和Calvin Plett合著,属于Artech House Microwave Library系列。这本书深入探讨了射频集成电路(RFIC)在通信系统中的应用、设计挑战以及相关技术。 1. 射频集成电路在通信收发器中的作用 书中首先介绍了RFIC在通信系统中的核心地位,解释了它们如何用于接收和发送无线信号。RFIC涵盖了从低频模拟设计到微波设计的各种频率范围,处理的阻抗水平和单位也有所不同。 2. RFIC设计的关键问题:噪声、线性和过滤 - 噪声:书中详细讨论了不同类型的噪声,包括热噪声、可用噪声功率、天线的可用功率、噪声系数的概念及其计算,以及放大器电路的噪声系数。 - 线性与失真:讲解了功率级展开、三阶截点(IP3)、二阶截点以及1-dB压缩点等概念,分析了不同线性度衡量方法的关系,并提到了宽带线性度的测量。 - 动态范围:讨论了电路在不失真的情况下能处理的信号幅度范围。 - 过滤问题:涵盖了图像信号、图像抑制滤波以及阻挡信号和阻挡滤波的重要性。 3. 技术概述 - 半导体器件介绍:简述了双极型晶体管的原理,包括基极电流依赖性、小信号模型和参数,以及高频效应,如频率截止(fT)与电流的关系。 - 双极型晶体管的噪声:讨论了热噪声、冲击噪声和1/f噪声,这些都是晶体管设计中的重要考虑因素。 4. 低噪声放大器(LNA)设计 - 基本放大器结构:介绍了共射极、共基极和共集电极放大器的设计及简化表达式。 - 反馈放大器:涵盖了系列反馈和并联反馈的共射极放大器。 - 噪声与LNA:讲解了输入参考噪声模型,分析了共射极放大器的噪声系数,以及输入匹配对低噪声性能的影响。还讨论了偏置电流与噪声系数的关系,以及共源极配置对噪声系数的影响。 - 线性度:探讨了双极型晶体管的非线性特性,包括输出阻抗的非线性、高频非线性,以及在共集电极配置下的线性度。 5. 差分对和其他差分放大器 - 差分对(发射极耦合对)是LNA设计中的一个重要组件,书中对其进行了讨论,同时提到了低电压拓扑结构以及片上变压器在LNA设计中的应用。 这本书全面覆盖了RFIC设计的关键技术和挑战,对于想要深入理解射频电路设计的工程师和学者来说是一份宝贵的参考资料。