毕设遇到的问题
$ FoM $(Figure of Merit)品质因数
$ FoM_T $ (Figure of Merit with Tuning Range)包含调谐范围的品质因数 单位$ dBc/Hz $
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FoM = PN - 20\lg(\frac{f_0}{Δf}) + 10\lg(\frac{P_{DC}}{1mW})
$$ $$
FoM_T = PN - 20\lg(\frac{f_0}{Δf} \frac{FTR}{10}) + 10\lg(\frac{P_{DC}}{1mW})
$$
$ FTR $ (Frequency Tuning Range)调谐范围
$ PN $ (Phase Noise)相位噪声
$ P_{DC} $ (Power)直流功耗
香农-哈特利定律:通信速率与信道带宽和信噪比成正比
摩尔定律:互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺节点的进步使得各类电子产品以每两年缩小一倍得速度快速发展。
CMOS工艺与传统的砷化镓和磷化铟等III-VI族工艺相比,有低成本、小面积以及高集成度的优势。
所以CMOS工艺下的毫米波振荡器被广泛应用。
谐振腔:谐振腔是在微波频率下工作的谐振元件,它是一个任意形状的由导电壁(或导磁壁)包围的,并能在其中形成电磁振荡的介质区域,它具有储存电磁能及选择一定频率信号的特性。和低频LC振荡回路相似,它在微波技术中有广泛的应用。如在各种微波振荡器中用它作为能量交换和选频元件,在微波倍频和放大器中用作选频元件,微波谐振腔还可直接构成微波波长计,微波滤波器用于微波测量和微波通讯中。高Q谐振腔在雷达设备中用作回波箱,用以检测雷达发射和接收系统的性能等。
闪烁噪声($ 1/f $噪声):由于半导体晶体表面污染及晶体缺陷,不断产生或整合载流子而产生的噪声。大多集中在低频区域。双极芯片所受的干扰比场效应管大。功率谱密度随频率降低而增大(成反比)。高频工作时可忽略闪烁噪声。
多核VCO:通过耦合N个完全相同的VCO振荡核心,在不牺牲调谐范围的情况下将相位噪声降低$ 10\lg(N) $dB。但同时,由于振荡核心的增加,N核VCO的功耗也将相应提高N倍,这使VCO的整体FoM值并没有得到改善
多峰值谐振腔:通过变压器和电容的组合实现多峰值谐振腔,即在差模和共模下同时拥有多个谐振频率。在振荡器中使用可以通过谐波控制来优化输出波形,减小相位噪声,也可以通过高耦合系数来扩大工作频率范围。
耦合系数:在电路中,为表示元件间耦合的松紧程度,把两电感元件间实际的互感(绝对值)与其最大极限值之比定义为耦合系数。
耦合系数的应用:在电力变压器中,为了有效地传输功率,采用紧密耦合,k值接近于1,而在无线电和通信方面,要求适当的、较松的耦合时,就需要调节两个线圈的相互位置。有的时候为了避免耦合作用,就应合理布置线圈的位置,使之远离,或使两线圈的轴线相互垂直,或采用磁屏蔽方法等。
耦合系数$ k $
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k = \frac{|M|}{\sqrt{L_1L_2}}
$$
差分对: