MS004404-射频集成电路设计基础

研究生课程开设申请表

 开课院（系、所）： 信息科学与工程学院      

 课程申请开设类型： 新开□     重开√     更名□（请在□内打勾，下同）

一、课程介绍（含教学目标、教学要求等）（300字以内）

本课程为电路与系统专业的硕士研究生而开设，同时面向高年级本科生和其他电路设计人员。课程将通过对无线通信收发系统、基本模块的分析，使学生对射频集成电路设计有一个较为全面的认识，掌握基本的设计原则和技巧，了解目前技术发展动态和发展方向，具备在相关领域进行科研开发的能力。

二、教学大纲（含章节目录）：（可附页）

第1章 引言

1. 无线通信技术的发展

2.  频谱划分

3. 通信系统的组成

4. 无线通信系统举例

5. 无线通信与RFIC设计

第2章 射频与微波基础知识

2.1 概述

2.2 传输线

2.2.1 典型的传输线

2.2.2 传输线电路模型  

2.2.3 无损耗传输线计算

2.2.4 相位速度和特征阻抗

2.2.5 有损耗传输线

2.3 传输线阻抗变换

2.3.1 基本原理

2.3.2 短截线阻抗变换器

2.3.3  1/4波长阻抗变换器

2.4 二端口网络与S参数

2.4.1 二端口网络

2.4.2  S参数(散射参数)

2.4.3 二端口参数的相互转换

2.4.4 功率增益

2.5 Smith圆图

2.5.1反射系数定义

2.5.2 Smith阻抗圆图

2.5.3 Smith导纳圆图

2.5.4 Smith阻抗导纳圆图

2.5.5 Smith 圆图上阻抗和导纳的频响曲线

2.5.6 Smith 圆图与传输线

2.5.7 网络Q值与Smith 圆图

2.5.8 Smith圆图的应用

2.6 阻抗匹配

2.6.1 阻抗匹配作用

2.6.2 复数阻抗间的功率传输

2.6.3 复数阻抗间的反射系数

2.7 用方程计算法设计阻抗匹配网络

2.7.1 串并联支路的阻抗转换

2.7.2 电容部分接入阻抗变换

2.7.3 L型匹配网络

2.7.4 π型和T型匹配网络

2.8 用Smith圆图法设计阻抗匹配网络

2.8.1  L型匹配网络

2.8.2  T型匹配网络

2.8.3  型匹配网络设计

2.8.4 短截线Stub阻抗匹配设计

第3章 无源元件  

3.1 概述

3.2 趋肤效应(Skin Effect)

3.3 分立电路中的无源元件

3.4 集成电路中的无源元件

第4章   噪声与非线性

4.1 概述

4.2 噪声

4.3 特征频率（f_T）和单位功率增益频率（f_max）

4.4 等比例缩小与短沟道效应

4.5 放大器的非线性

第5章 无线收发机结构

5.1 概述

5.2 中频选择

5.3 混频

5.4 无线接收机结构

5.5 无线发射机结构

第6章 射频放大器

6.1 概述

6.2 信号流图及其应用

6.3 放大器稳定性

6.4 射频放大器设计

6.5 宽带放大器设计

第7章 低噪声放大器

7.1 概述

7.2  LNA的功能和指标

7.3 设计考虑

7.4 LNA噪声系数

7.5 低噪声放大器结构

7.6 MOS管非准静态(NQS)模型和栅极感应噪声

7.7 CMOS最小噪声系数和最佳噪声匹配

第八章 混频器

8.1 概述

8.2 混频器指标

8.3 混频基本原理

8.4 混频器结构

8.5 线性度及其改善技术

8.6 噪声系数及其优化

第九章 射频功率放大器

9.1 概述

9.2 功率放大器与小信号放大器的区别

9.3 主要指标

9.4  PA的分类

9.5 大信号阻抗匹配

9.6 线性化技术

9.7 CMOS功率放大器特点

 第10章 振荡器

 10.1 概述

 10.2 振荡器基本原理

10.3 环行振荡器(Ring Oscillator)

10.4 LC振荡器

 10.5 振荡器的干扰和相位噪声

 10.6 相位噪声带来的问题

10.7 正交(I/Q)信号的产生

10.8  LC交叉耦合振荡器优化设计

第11章锁相环与频率合成器

11.1 概述

11.2 PLL基本原理

11.3 PLL的线性分析

11.4 电荷泵PLL

11.5频率合成

三、教学周历

四、主讲教师简介：

李智群，男，1959年出生，分别于1996年和1983年获法国波尔多第一大学博士学位和硕士学位。主要研究方向为射频与超高速集成电路设计，在国际国内核心学术期刊和重要会议上发表论文80余篇。

五、任课教师信息（包括主讲教师）：

Application Form For Opening Graduate Courses

School (Department/Institute)：School of Information Science and Engineering

Course Type: New Open □   Reopen√    Rename □（Please tick in □, the same below）

1. Course Introduction (including teaching goals and requirements) within 300 words:

This course is designed for junior postgraduate students majoring in circuits and systems. It is also applicable to senior undergraduate students and engineers. The course material covers radio transceiver architectures, key building blocks, high frequency integrated circuit design fundamentals and the latest progress and trend in the research area. The ultimate goal is to establish necessary background and motivation that enable the audience for more advanced research and develop work.

2. Teaching Syllabus (including the content of chapters and sections. A sheet can be attached):

1. Introduction

2. RF and Microwave Basis

3. Passive Components

4. Noise and Nonlinearities

5. Wireless Transceiver Architectures

6. RF Amplifiers

7. Low Noise Amplifiers

8. Mixers

9. RF power amplifiers

10. Oscillators

11. PLL and Frequency Synthesizers

3. Teaching Schedule:

Note: 1.Above one, two, and three items are used as teaching Syllabus in Chinese and announced on the Chinese website of Graduate School. The four and five items are preserved in Graduate School.

2. Course terms: Spring, Autumn , and Spring-Autumn term.  

3. The teaching languages for courses: Chinese, English or Chinese-English.

4. Applicable range of discipline: public, first-class discipline, second-class discipline, and third-class discipline.

5. Practice includes: experiment, investigation, research report, etc.

6. Teaching methods: lecture, seminar, practice, etc.

7. Examination for degree courses must be in paper.

8. Teaching material websites are those which have already been announced.

9. Brief introduction of chief lecturer should include: personal information (date of birth, gender, degree achieved, professional title), research direction, teaching and research achievements. (within 100-500 words)

4. Brief Introduction of Chief lecturer:

ZhiqunLI received the Ph. D and MS degrees in Electrical and Electronic Engineering from Universite de Bordeaux I (Bordeaux, France) in 1996 and 1983.His research interests include RF and high speed IC designs for wireless communications, low noise, low power and wide-band techniques. He has published over 80 technical papers in major academic journals and conferences.

5. Lecturer Information (include chief lecturer)