【摘 要】
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作为频率合成器的关键模块，高频、宽分频范围的可编程频率分频器设计一直是射频频率综合器设计中的难点，它的分频范围限制了频率合成器输出信号的频率覆盖宽度，它的分频精度影响
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作为频率合成器的关键模块，高频、宽分频范围的可编程频率分频器设计一直是射频频率综合器设计中的难点，它的分频范围限制了频率合成器输出信号的频率覆盖宽度，它的分频精度影响频率合成器的频率精度，它的稳定性影响整个频率合成器的锁定性能。 本课题对高频宽分频比的多模小数分频器进行了研究和设计。论文首先介绍了分频器的研究现状和发展趋势，简要介绍了小数分频原理和小数分频杂散，综合性概括了抑制小数杂散的方法。本课题采用MASH1-1-1结构的Σ-Δ调制器实现分频调制功能，采用多级2/3分频单元级联的可扩展结构实现分频比的扩展，实现宽的分频范围。另外课题在分频器的可扩展结构的最后一级进行改进，采用带置位和复位功能的2/3分频单元代替，避免了分频比在跨区间切换时分频比出错。在进行Σ-Δ调制器设计时在输入信号上引入随机扰动(dither)有效的减小了量化噪声。可扩展多模分频器电路采用高速全差分的CML结构，并结合参数化的设计思想，实现了小数分频器的电路和版图设计。 本课题采用TSMC0.18μm1P6M CMOS RF工艺对电路进行仿真验证，仿真结果表明，分频器的工作频率可达4GHz，有效分频范围256～1024，分频精度达到1/217,优化后的相位噪声小于-137dBc/Hz@10KHz,功耗小于3.1mW。
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