电力与电子技术Power&ElectronicalTechnology电子技术与软件工程ElectronicTechnology&SoftwareEngineering67为了实现无线网络通信中的多点接入技术,对于每个无线节点都需要一个多信道的收发开关或滤波器等。除此之外,在现代高速数据传输系统中,还需要有一种能够对数据进行调制的电路,例如编码器,这些电路通常都集成在一个芯片上。射频系统中的其他组件也可以集成在一起。所以说射频系统中的这些复杂元器件都有一个共同点:它们都是由多个功能芯片和多个模块组成的。微型射频集成电路取得了新的突破。DARPA在其“高效能线性全硅发射IC”的资助下,成功研发出世界上第一款可工作于94吉赫频率的全硅单片集成信号发射电路,该电路把原来的多块电路板、独立的金属屏蔽层、多根输入/输出线路等单元整合为一块仅有半个手指指甲的小片,极大地提高了Si基RF的输出功率,同时也使Si基RF与RF的单片集成,使其在毫米波频段的应用成为可能。通过本项目的研究,可望为新型军事无线通信系统的研制和应用奠定基础,为实现新型军事无线通信系统的小型化、轻量化、低成本、高性能化奠定基础。2013年,美国DARPA研制出一种可在单根针头上集成4096根纳米天线的2D相控阵阵列,标志着硅基异质异构光电子集成技术的发展。要取得这些突破,需要解决以下几个问题:一种能适应大规模纳米天线的结构;一种新型的微纳制造技术;把电子元件和光学元件整合在单一的晶片上。1RF电路设计1.1功率放大器功率放大器是射频电路中的核心器件,它的工作好坏直接决定整个电路的性能,因此对它的选择和设计是十分重要。传统功率放大器是在晶体管或场效应管基础上加一个带通滤波器后,再使用晶体管来实现,但是这种方法存在体积大、可靠性差等缺点。目前采用的功率放大器结构有:微带线(Bandgap)结构、共源共栅结构、同轴共路结构和新型的宽带共焦结构等。这些功率放大器均具有体积小、可靠性高、功率大和效率高等特点,被广泛应用于各种无线通信系统中,如移动电话、雷达等。其中Bandgap是一种常用的功率放大器结构。这种结构采用共源共栅和微带线耦合的方法,不仅降低了系统复杂度,而且提高了电路可靠性。1.2频率合成器频率合成技术是将多个频率源的频率相加,从而实现所需频率的技术。现在,常用的有锁相环、PLL、VCO等结构。锁相环结构:通过给鉴相器反馈电路输入一个参考信号,由鉴相器对输出信号进行鉴相和跟踪,使其相位符合输入的参考信号。该结构简单可靠,具有较好的跟踪...