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研究生： 蘇珍儀
Jen-Yi Su
論文名稱： C頻帶射頻電路設計及模組封裝
C band RF circuit and package design
指導教授： 詹益仁
Yi-Jen Chan
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 96
中文關鍵詞： 封裝 、升頻器 、混頻器 、壓控振盪器 、功率放大器
外文關鍵詞： packaging, up-converter, mixer, VCO, power amplifier, IEEE 802.11a
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    • 摘要
    因為無線通訊的蓬勃發展，為了產品的低成本及整合度上的需要，所以近幾年來CMOS在製程技術上不斷進步，使它的高頻電路應用上有不錯的表現，以至於主導了在5 GHz以下的射頻無線通訊電路設計。但在功率放大器的設計上，還是有相當多的設計以GaAs為主。因為GaAs的工作頻率及特性都來的比CMOS好，但唯有缺點就是價格貴。所以在本論文中，第二章介紹了功率放大器的原理及設計方法，並且以GaAs的製程設計了兩級的功率放大器，量測結果再跟模擬做一比較。在第三章中，介紹振盪器的原理與設計方法，以及設計一個振盪在5.2 GHz的壓控振盪器。第四章所介紹的是升頻電路，以CMOS的製程來做設計，其中包括混頻器及功率放大器，而本地振盪源訊號由外部提供，並沒有做在晶片之內。最後第五章以封裝實做為主，將第二章所做的功率放大器晶片請日月欣幫忙封裝，要來探討封裝對於5.2 GHz電路的影響，及其所造成的效應

    NONE

    目錄 第一章 簡介 1 第二章 5.2 GHz功率放大器之設計 5 2.1 簡介 5 2.2 S參數的定義 6 2.3 微波放大器設計之概論 7 2.3.1 微波放大器的穩定性分析 7 2.3.2 阻抗匹配網路 8 2.3.3 微波放大器之重要規格 9 2.3.4 放大器的總類 12 2.4 功率放大器之非線性參數 14 2.4.1 AM/AM與AM/PM 14 2.4.2 鄰近通道功率比例 15 2.4.3 輸出三次交叉點 16 2.5 5.2 GHz功率放大器之製作 17 2.5.1 負載線理論 17 2.5.2 二極體線性器原理 20 2.5.3 主動偏壓電路原理 23 2.5.4 主動偏壓功率放大器之電路模擬 24 2.5.5 主動偏壓功率放大器之量測結果 28 2.5.6 電阻偏壓功率放大器之電路模擬 31 2.5.7 電阻偏壓功率放大器之量測結果 34 2.6 結論 36 第三章 5.2 GHz壓控振盪器之設計 38 3.1 簡介 38 3.2 壓控振盪器基本理論 38 3.2.1 振盪器的基本原理 38 3.2.2 振盪器的重要規格 44 3.3 CMOS振盪器的種類 45 3.3.1 LC-tank振盪器 45 3.3.2 環型振盪器 49 3.4 相位雜訊 50 3.5 平面螺旋電感 54 3.6 壓控振盪器之模擬與量測 57 3.6.1 壓控振盪器之模擬結果 57 3.6.2 壓控振盪器之量測結果 60 3.7 結論 63 第四章 5.2 GHz升頻器之設計 64 4.1 簡介 64 4.2 混波器之基本理論 64 4.2.1 混波器之工作原理 64 4.2.2 混波器之重要規格 65 4.3 混波器之總類 68 4.3.1 被動式混頻器 68 4.3.2 主動式混頻器 69 4.4 設計雙平衡式混頻器的概念 73 4.5 升頻器之模擬與佈局圖 75 4.5.1 混頻器之設計 75 4.5.2 升頻器之設計及佈局圖 77 4.6 結論 81 第五章 晶片封裝之模擬與量測 82 5.1 簡介 82 5.2 QFN封裝體之介紹 83 5.3 HFSS之模擬技術介紹 85 5.4 封裝電路之模擬結果 87 5.5 晶片封裝之量測結果 89 5.6 靜電放電(ESD)之討論 91 5.7 結論 92 第六章 結論 93 參考文獻 95

    參考文獻
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