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WiFi產品的一般射頻電路設計

2013-08-12 來源:微波射頻網收集整理 字號:
圖中的LNA_GAIN是來自無線收發器(Radio Transceiver)的增益控制信號,放大器使用的晶體管就是最常用的SGA-8343,R238,R239,R240是基極的偏置電阻,C219,L20,C220組成了低通濾波器,來自切換芯片(Switch)的LNA_IN通過低通濾波器之后經由C218耦合至低噪聲放大器,Q2與C221,L51,C214,R240,C210,R239,R238,C211,R241,C215,L52組成了共射極放大電路,最終輸出RFIN送至收發器進行處理。

尤其值得我們注意的是,在每一個節點處,都放置了濾波電容,這樣,就可以最大限度的消除任何可能的噪聲,從而實現性能優秀的低噪聲放大電路。

圖4-5 某實際案例中設計精良的低噪聲放大器

第5章. 收發切換電路

收發切換電路實現的功能就是進行發射與接收的切換,通常其最重要的組成部分就是一顆芯片,我們分成四個部分來討論:芯片的選擇,發射與接收回路,天線回路,控制管腳的處理。

5.1. 切換芯片的選擇

切換芯片在結構上,通常就是一個單刀雙擲的開關,開關擲向哪一邊決定于加在控制管腳上的電壓。切換芯片的典型內部結構如圖5-1所示。

圖5-1 切換芯片典型的內部結構

在選擇切換芯片時,我們主要關注以下幾個參數:
工作頻率
切換速度
關斷的隔離度
導通的衰減
能夠承受的功率
控制電壓
功率消耗

有一個比較奇怪的現象時我們很少看到在Datasheet中提到切換速度這樣的參數。在絕大多數設計中,幾乎無一例外的使用了NEC公司的uPG2179作為切換芯片(Switch),其典型參數如圖5-2 所示。

圖5-2 切換芯片的典型參數

5.2. 發射與接收回路

切換芯片位于靠近天線的地方,決定著天線作為發射天線還是作為接收天線。功率放大器和低噪聲放大器都會直接與切換芯片相連,這樣,發射與接收回路上的匹配就是必不可少的。關注一下Atheros和Ralink的方案,會發現,Atheros會在發射回路上放置Π型匹配網絡,但是Ralink則不會,一般就是通過電容直接耦合。

如圖5-3所示,就是Atheros的典型發射與接收回路SW10就是那顆切換芯片。LPF_OUT是來自功率放大器的輸出信號,R186,C121與R194組成了Π型匹配網絡,LNA_IN是送至低噪聲放大器的信號,SWITCH_TX與SWICTH_RX這兩個信號的組合就控制著是打開發射通路還是打開接收通路。

圖5-3 Atheros的典型的發射與接收回路

5.3. 天線回路

在5-4中我們已經看到,在Atheros的方案中,會在天線回路中放置一個印制濾波器(Printed Filter),圖中的PF1就是Atheros專有的印制濾波器。同樣,Ralink一般也不會在天線回路中設置濾波器或匹配電路。

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