應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)的功率放大器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線數(shù)據(jù)通信在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，無線傳感網(wǎng)(Wireless Sensor Network，簡稱WSN)就是這眾多應(yīng)用的其中一種。無線傳感網(wǎng)，亦稱無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是一種由傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通、工業(yè)控制，家庭數(shù)字化等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，是目前國際上備受關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。作為無線通信系統(tǒng)中的核心部分，無線收發(fā)機(jī)一直是近年來業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注和發(fā)展的對(duì)象。而作為收發(fā)機(jī)的關(guān)

2、鍵模塊之一的功率放大器位于發(fā)射機(jī)的末端，作用是將變頻后的射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大并通過天線發(fā)射出去，提高其抗干擾的能力。因此，它的性能與通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量密切相關(guān)。因此，研制應(yīng)用于WSN系統(tǒng)的功率放大器芯片具有重要的意義。
　　 本文采用SMIC0.13μm RF CMOS工藝，設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用于WSN射頻收發(fā)機(jī)中的功率放大器。由于WSN系統(tǒng)要求低功耗，該功率放大器并不需要很高的功率輸出和功率增益，效率是其關(guān)鍵指標(biāo)，另外要求該功放能夠

3、實(shí)現(xiàn)功率控制的功能。綜合權(quán)衡效率、線性度、增益、輸出功率等方面之后，最終的電路采用全差分的AB類單級(jí)共源共柵結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過控制晶體管的通斷實(shí)現(xiàn)功率控制的功能。在片測(cè)試結(jié)果顯示，1.2V電源電壓下，功率放大器電路工作頻率準(zhǔn)確，功率增益為18.6dB，1dB輸出功率為5.7dBm，1dB輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的功率附加效率(PAE)為25.6％。通過3比特功率控制碼，輸出端可以得到7種不同大小的功率輸出。芯片面積為0.96min×1.12mm。