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JSSC 2006第11期RF & Wireless0.35μm SiGe BiCMOSVCO

A Fully Integrated Direct-Conversion Receiver for CDMA and GPS Applications

一款用于CDMA和GPS应用的全集成零中频接收器芯片。
1.2dB NF, 11dBm IIP3, 15.5dB增益(CDMA LNA);1.7dB NF, 74dB增益(GPS路径);134dBc/Hz@900kHz相位噪声
零中频接收器CDMAGPS全集成SiGe BiCMOS
创新点1:全集成零中频架构(系统创新) - 该论文首次在单芯片上实现了CDMA和GPS双频段的零中频接收机,集成了从LNA到基带滤波器的完整信号路径,消除了传统超外差架构的中频级,显著降低了系统复杂度和功耗。具体指标包括CDMA频段1.2dB噪声系数和GPS频段1.7dB噪声系数。
创新点2:双频段协同设计(方法创新) - 通过共享本地振荡器分配电路和优化频段间隔离度,实现了CDMA(蜂窝)与GPS频段的高效集成。其中蜂窝LNA达到11dBm IIP3和15.5dB增益,GPS路径实现74dB总增益,42mA电流下的性能平衡体现了跨频段协同优化。
创新点3:无校准高线性度设计(电路创新) - 采用创新的混频器和基带电路结构,在不依赖IP2校准的情况下实现60dBm IIP2和9dBm IIP3,解决了零中频架构常见的二阶失真问题。测量显示LO泄漏低于-110dBm,相位噪声-134dBc/Hz@900kHz偏移。
创新点4:SiGe BiCMOS工艺集成(工艺创新) - 在0.35μm SiGe BiCMOS工艺上实现全功能集成,包括VCO、LO分配等敏感模块,6mm×6mm封装满足移动设备尺寸要求,相位噪声性能优于同类CMOS方案,验证了该工艺对射频SoC的适用性。
Abstract
This paper describes a fully integrated zero-IF re- ceiver for cellular CDMA and GPS applications. The single-chip zero-IF receiver integrates the entire signal path for CDMA and GPS bands, including a low-noise amplifier (LNA), I/Q down-converters, baseband channel selection filters (CSFs), a voltage-controlled oscillator (VCO), and a local oscillator (LO) distribution circuit for each band. The cellular-band LNA achieves a noise figure (NF) of 1.2 dB, input third-order intercept point (IIP3) of 1