應(yīng)用于衛(wèi)星通信的功率放大器和無(wú)線傳感網(wǎng)的RSSI電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線應(yīng)用如手機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)等已廣泛應(yīng)用于日常生活，因此無(wú)線領(lǐng)域低成本、低功耗和高性能的芯片研究和設(shè)計(jì)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(jì)和實(shí)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(diǎn)成為現(xiàn)代無(wú)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(hào)進(jìn)行功率放大并通過(guò)天線傳輸出去，是無(wú)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(duì)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(jì)。該功率放大器采用AB類(lèi)共發(fā)射極結(jié)構(gòu)?？傮w電路由三級(jí)放大器級(jí)聯(lián)構(gòu)成，其中第一、第二和第三級(jí)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(jí)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(cè)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(diǎn)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(wú)線傳感網(wǎng)系統(tǒng)收發(fā)機(jī)中的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器。在無(wú)線傳感網(wǎng)成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)的背景下，全球都在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)下進(jìn)行系統(tǒng)芯片的研究與實(shí)現(xiàn)，因此開(kāi)發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)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(jì)了接收信號(hào)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(duì)工藝較和溫度具有良好的補(bǔ)償特性。芯片測(cè)試結(jié)果表明：在電源電壓為1．8V時(shí)，帶隙基準(zhǔn)沒(méi)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(hào)頻率下的功率檢測(cè)范圍為-58dBm～-8dBm（以50歐阻抗作參考），對(duì)應(yīng)的輸出指示