低噪声CMOS全集成频率综合器在射频识别接收机中的关键设计

"该文是2009年的一篇工程技术论文，主要研究了射频识别接收机前端的低噪声CMOS全集成频率综合器的关键模块设计。文章中提到，为了满足射频识别接收机对相位噪声的性能要求，作者们在分析了频率综合器的噪声机制后，采取了一些创新设计策略。他们将偶次谐波抑制电路应用到1.8GHz的压控振荡器(VCO)设计中，并采用了注入锁定高速与分频器结构，同时改进了鉴频鉴相器(PFD)的设计以消除相位死区，从而整体提升了频率综合器的相位噪声性能。使用0.25μm的1P6MRFCMOS工艺完成整个频率综合器的版图设计，仿真结果显示，VCO的调谐范围达到47.2%，电路整体相位噪声低至-128dBc/Hz@1MHz，这些指标均符合实际应用需求。" 在这篇论文中，作者们关注的是射频识别(RFID)接收机的前端部分，特别是频率综合器的设计。频率综合器是射频系统中的核心组件，它负责生成所需的各种频率，以实现信号的接收和处理。以下是对文中关键技术点的详细解释： 1. **偶次谐波抑制电路**：这种电路用于减少压控振荡器产生的非期望频率成分，特别是偶次谐波，以提高信号的质量和降低噪声。 2. **1.8GHz压控振荡器(VCO)**：VCO是频率综合器的核心，通过改变输入电压来调整其输出频率。在1.8GHz的VCO设计中引入偶次谐波抑制电路，可以显著降低VCO的相位噪声，提升系统性能。 3. **注入锁定高速与分频器结构**：这种结构能够提高频率合成的精度和稳定性，同时减少噪声。注入锁定技术使得VCO能够与参考信号同步，而高速分频器则能有效地将高频信号转换为较低的频率，方便后续处理。 4. **鉴频鉴相器(PFD)**：PFD是锁相环路的一部分，用于比较VCO的输出信号与参考信号之间的相位差。通过改进PFD设计以消除相位死区，可以确保在所有相位差下都能正确检测，从而提高系统的动态范围。 5. **0.25μm 1P6MRFCMOS工艺**：这是一种集成电路制造工艺，其中的“1P6M”表示单层多晶硅、六金属层，是制造射频电路的常见工艺，能够在保证高性能的同时，实现芯片的小型化和低功耗。 6. **相位噪声**：相位噪声是衡量信号质量的重要参数，特别是在射频和微波系统中，低相位噪声意味着更好的信号稳定性和接收灵敏度。文中提到的-128dBc/Hz@1MHz的相位噪声表明了设计的成功。 这篇论文的研究成果对于优化RFID接收机的性能，尤其是在噪声控制方面，具有重要的理论和实践价值。通过这些技术创新，可以实现更高效、更可靠的射频识别系统。