基于Sub-GHz無線發(fā)射機(jī)的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)正在朝著無線裝置互連的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）迅速發(fā)展,未來將會有更多的無線設(shè)備連接至云端。例如智能家居等應(yīng)用的發(fā)展，允許人們在房間里安裝自動照明、加熱和報警系統(tǒng)，然后通過移動設(shè)備遠(yuǎn)程控制照明系統(tǒng)的開關(guān)或者設(shè)置合適的加熱溫度，并且當(dāng)報警系統(tǒng)被觸發(fā)時立刻通知移動設(shè)備。采用0.13umCMOS工藝設(shè)計了基于Sub-GHz無線技術(shù)的發(fā)射機(jī)芯片，用于物聯(lián)網(wǎng)無線設(shè)備中。
　　本研究首先分析了2.4GHz和Sub-GHz無線技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)

2、應(yīng)用中各自的優(yōu)勢。然后對當(dāng)前主流的發(fā)射機(jī)架構(gòu)的優(yōu)缺點進(jìn)行詳細(xì)的分析。在考慮了各種發(fā)射機(jī)架構(gòu)的應(yīng)用場合之后，采用直接變頻發(fā)射機(jī)架構(gòu)完成設(shè)計。分別研究與設(shè)計了直接變頻發(fā)射機(jī)的主要模塊，包括基帶濾波器（Base Band Filter）、上變頻混頻器（Up Converter Mixer）、功率放大器（Power Amplifier）。在1.2V電源電壓條件下：基帶濾波器BBF功耗低于6mA，3dB帶寬約為2MHz，鏡像抑制比約為46dB；上

3、變頻混頻器Mixer功耗低于0.6mA，轉(zhuǎn)換增益約為11dB，噪聲系數(shù)約為17dB，線性度IIP3約為2.26dBm；功率放大器PA功耗低于10mA，效率最大可以達(dá)到60％，1dB壓縮點約為9dBm，三階交調(diào)點IIP3約為8dBm，功率增益約為18dB。對整個發(fā)射機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)仿真，整個發(fā)射機(jī)系統(tǒng)在400MHz頻率附近工作時消耗靜態(tài)直流功耗低于20mA，整體的功率增益約為32dB，線性度約為8.5dBm。然后進(jìn)行整個系統(tǒng)的版圖設(shè)計，在均滿足