WiFi信号放大电路及其仿真.PDF

项目汇报 WiFi信号放大电路及其仿真 一．项目背景 无线网络是IEEE定义的无线网技术，在1999年IEEE官方定义 802.11标准的时候，IEEE选择并认定 CSIRO发明的无线网技术是 世界上最好的无线网技术，因此CSIRO 的无线网技术标准，就成为 2010年无线保真的核心技术标准。 无线网络技术由澳洲政府的研究机构CSIRO在90年代发明并于 1996年在美国成功申请了无线网技术专利。(USPatent Number 5,487,069) 发明人是悉尼大学工程系毕业生Dr John OSullivan领导的一 群由悉尼大学工程系毕业生组成的研究小组 。 IEEE 曾请求澳洲政府放弃其无线网络专利，让世界免费使用无 线保真技术，但遭到拒绝。 澳洲政府随后在美国通过官司胜诉或庭外和解，收取了世界上几 乎所有电器电信公司 （包括苹果，英特尔，联想，戴尔，ATT，索尼， 东芝，微软，宏碁，华硕，等等）的专利使用费。2010年我们每购 买一台含有无线保真技术的电子设备的时候，我们所付的价钱就包含 了交给澳洲政府的无线保真专利使用费。 1 项目汇报 2010年全球每天估计会有30亿台电子设备使用无线网络技术， 而到2013年底CSIRO 的无线网专利过期之后，这个数字预计会增加 到50亿。 无线网络被澳洲媒体誉为澳洲有史以来最重要的科技发明，其发 明人John OSullivan被澳洲媒体称为”Wi-Fi之父 “并获得了澳洲 的国家最高科学奖和全世界的众多赞誉,其中包括欧盟机构，欧洲专 利局，European Patent Office (EPO)颁发的European Inventor Award 2012，即2012年欧洲发明者大奖。 二．发射功率控制部分 功率放大器的设计 功率放大器，PowerAmplifier，俗称PA，主要的作用就是将无 线收发器（RadioTransceiver）送来的射频信号进行功率放大，保 证有足够大的输出功率满足设计需求。功率放大器的设计是一个十分 专业的话题，也有很多人，很多高级的射频工程师在这方面进行过十 分深入的研究，我在这里只针对我们的Wi-Fi产品的常用的设计方法 进行讨论。 我们的产品中，功率放大器的组成无非就是一颗芯片配上几颗外 围的器件，但是在大功率的场合，几乎不会有人用集成电路去做功率 放大，一般都是用分立元件设计出来的，晶体管或场效应管。在我们 2 项目汇报 目前的所有设计中，功率放大器都是用集成电路来实现的。如图3-1 所示，是通常的功率放大器的设计框图。 功率放大器的框图 功率放大器的设计会考虑很多参数，但主要分为三类：增益，噪 声，非线性。增益，和最终的输出功率有关，噪声和非线性关系着信 号质量。 我在这里把功率放大器分为以下几个部分进行讨论：功放芯片的 选择，功放芯片的供电，输入回路，输出回路，功率检测，增益控制， 温度检测。 我们知道，2.4GHz频段的子载波有13个，频率从2.412GHz到 2.437GHz，相邻两信道之间的频率间隔是500MHz，很容易理解，从 收发器（Transceiver）输出的信号包括了从2.412GHz到2.437GHz 这样的一个频率带，因此，为了能够使有用的信号顺利地进入功放芯 片，无用的杂乱信号被滤除，一般会在功放芯片的输入回路上放置一 个带通滤波器。 3 项目汇报 带通滤波器 带通滤波器 带通滤波器有三种实现方法，一种是使用已经设计好的专用带通 滤波器，这在Ralink 的方案中使用的很多；一种是使用分立元件组 成的带通滤波器，这种方法用的不是很多；第三种方法几乎是Atheros 专有的，就是印制带通滤波器，这种滤波器最突出的优点就是没有成 本，最突出的缺点是占用的空间比较大，而且还需