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24GHz ISM频段无线接收机前端SiGe BiCMOS工艺LNA设计.pdf 68页
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华东师范大学
硕士学位论文
2.4GHz ISM频段无线接收机前端SiGe BiCMOS工艺LNA设计
姓名：周进
申请学位级别：硕士
专业：微电子学与固体电子学
指导教师：赖宗声
Si在微电子技术中占据着主导地位，但是由于其载流子的迁移率和饱和漂移
速度较低，而且具有问接跃迁能带结构，限制了它在若干方面的应用。与标准的
CMOS技术相比，SiGeBiCMOS技术在低噪声、高功率放大电路中可以提供优
良的性能，并且还较容易集成。SiGe
能同时满足射频系统性能以及低功耗的要求。
HBT器件是SiGeBiCMOS技术中的关键部分。随着发射极条宽的不
断减小，器件的最高截止频率不断提高，为综合优化器件其他方面的性能提供了
自由度。可以通过采用更小特征尺寸，在保持最高截止频率不变的情况下，降低
器件的功耗。同样可以优化的参数还有．‰、噪声性能和击穿特性。
本文首先分析SiGeHBT工艺特性对器件参数的影响，随后介绍了共射极、
SiGeBiCMOS
共基极结构晶体管的噪声理论。基于IBM
7WL工艺，借助Cadence
软件平台研究并设计了射频Ii{f端低噪声放大器电路，完成了版图设计后仿真及测
试相关工作，取得成果如下：
1．研究分析了SiGeBiCMOS的工艺特性及其市场应用前景，针对无线通信
系统中的2．4GHz频段，对其射频前端接收电路进行设计。
2．提出了一种精简结构的2．4GHz低噪声放大器，采用发射极电感负反馈
cascade结构，通过电容反馈提高了线性度指标，输入输出匹配通过无源LC谐
振网络实现。电路工作电源电压为2．5V，仿真结果表明，噪声系数小于2．4dB，
ISM频段无线接收机射频前
．16dBm。设计满足了系统指标要求，适用于2．4GHz
IBMSiGeBiCMOS俐L工艺库进行设计并流片，基于
3．采用0．18／tin
压缩点优于．15dBm，与后仿真结果较为吻合。
BiCMOS、低噪声放大器、射频
关键字：无线接收机、SiGe
市科委基金项目()的资助。
inmicroelectronicsareconstraineditswide
dominatingtechnology
duetolowca!Tier
andsaturateddrift
applications
velocity,what’S
indirect bandtransition
tostandardCMOS
structure．Compared technology,
SiGeBiCMOS winsat
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