應(yīng)用于衛(wèi)星通信的功率放大器和無線傳感網(wǎng)的RSSI電路設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線應(yīng)用如手機(jī)、無線局域網(wǎng)等已廣泛應(yīng)用于日常生活，因此無線領(lǐng)域低成本、低功耗和高性能的芯片研究和設(shè)計具有重要的意義。 本文的前半部分介紹了應(yīng)用于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的射頻集成功率放大器的設(shè)計和實現(xiàn)。衛(wèi)星通信以其頻帶寬、通信容量大、覆蓋范圍大等優(yōu)點成為現(xiàn)代無線通信中極其重要的一種通信方式。射頻功率放大器位于發(fā)射機(jī)的末端，將調(diào)制和變頻后的信號進(jìn)行功率放大并通過天線傳輸出去，是無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊之一，因此研制

2、射頻集成功率放大器對衛(wèi)星通信具有重要的意義。本文采用JAZZ0．35μm SiGe BiCMOS進(jìn)行功率放大器的設(shè)計。該功率放大器采用AB類共發(fā)射極結(jié)構(gòu)。總體電路由三級放大器級聯(lián)構(gòu)成，其中第一、第二和第三級的放大晶體管的面積比為2：4：6。電路包括輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，主體功率放大電路和各級采用有源比例鏡像電流源的偏置電路。前后仿真結(jié)果表明該芯片滿足性能指標(biāo)要求。所得樣片的測試結(jié)果表明，該功率放大器直流偏置正常，能穩(wěn)定工作，但其中心頻率偏低

3、。降低電流偏置的條件下（靜態(tài)總電流為174mA），輸入輸出匹配在工作頻段3．33GHz～3．43GHz上匹配良好，功率增益約為17．4dB，輸出1dB壓縮點功率為18．3dBm，飽和輸出功率22dBm。芯片面積為1×1．5m㎡。 本論文的后半部分研究應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)收發(fā)機(jī)中的接收信號強(qiáng)度指示器。在無線傳感網(wǎng)成為當(dāng)前研究熱點的背景下，全球都在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的推動下進(jìn)行系統(tǒng)芯片的研究與實現(xiàn)，因此開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的收發(fā)機(jī)芯片具有

4、重要的研究意義。本文采用SMIC0．18μm CMOS工藝設(shè)計了接收信號強(qiáng)度指示器，核心電路足采用跨導(dǎo)放大器構(gòu)成的限幅放大器、半波整流器和以帶隙基準(zhǔn)為核心的偏置電路。該電路工作在電流模形式下，對工藝較和溫度具有良好的補(bǔ)償特性。芯片測試結(jié)果表明：在電源電壓為1．8V時，帶隙基準(zhǔn)沒有正常工作。在外加基準(zhǔn)電壓后，RSSI的工作電流為2．3mA；2MHz輸入信號頻率下的功率檢測范圍為-58dBm～-8dBm（以50歐阻抗作參考），對應(yīng)的輸出指示