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随着物联网技术的不断发展,无线通信成为了物联网技术发展的关键技术。无线通信中超宽带无线通信和蓝牙(Bluetooth)无线通信具有数据传输快、功耗低、成本低等优点,在物联网技术中具有很大的发展空间。射频接收机是无线通信系统的重要功能模块,下混频器作为射频接收机的关键部分,其性能指标将直接影响整个无线通信系统。研究与设计高性能的下混频器具有重要的意义。本文首先简要阐述了物联网技术及超宽带无线通信和蓝牙无线通信在物联网技术中的重要性,介绍了低功耗混频器、高线性度混频器、3.1~10.6GHz超宽带混频器和5.2GHz混频器的研究现状。然后研究了射频接收机前端电路中的下混频器电路,针对低功耗和高线性度两个性能指标,分别提出了适用于超宽带射频接收机的3.1~10.6GHz低功耗超宽带CMOS下混频器和适用于802.11a标准的蓝牙通信系统中的5.2GHz高线性度CMOS下混频器。具体工作如下:提出了一种3.1~10.6GHz低功耗超宽带CMOS下混频器。该混频器在吉尔伯特混频器的基础上进行了优化设计,通过采用电流镜技术、电流注入技术、衬底驱动技术三种方法来降低电路的功耗。利用源级电感反馈技术使混频器的线性度得到了优化,通过在开关级和跨导级之间的并联电感来改善电路的噪声性能。仿真结果表明,混频器的工作电压仅为0.8V,电路功耗仅为2.1mW,转换增益为10.6~13.5dB,双边带噪声系数为6.6~12.1dB,线性度为1~8dB。提出了一种5.2GHz高线性度CMOS下混频器。该混频器采用电流注入技术、电流复用技术和源级电感反馈技术来改善线性度。利用电流镜代替尾电流源的方法来降低电路的工作电压,进而降低电路的功耗。通过在跨导级和开关级之间采串联电感的方法来降低混频器开关级寄生电容的影响。仿真结果表明,混频器的工作电压为1.2V,线性度高达27.7dB,转换增益为4.7dB,噪声系数为7dB,电路功耗为6.7mW。