應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功率放大器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信和微電子技術(shù)的高速發(fā)展，高集成度、低成本的CMOS無線射頻收發(fā)機(jī)芯片已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)生產(chǎn)的電子設(shè)備中，市場(chǎng)潛力巨大。無線傳感網(wǎng)就是眾多應(yīng)用的其中一種。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)研究的對(duì)象。功率放大器位于發(fā)射機(jī)的末端是發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵模塊之一，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

2、于WSN系統(tǒng)的功率放大器芯片具有重要的意義。
　　 本文采用TSMC0.18μm RF CMOS工藝，設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)節(jié)點(diǎn)的功率放大器。根據(jù)WSN系統(tǒng)的特點(diǎn)，該功率放大器并不需要太高的功率增益和輸出功率，效率是關(guān)鍵指標(biāo)，另外要求有功率控制的功能。權(quán)衡效率、輸出功率、增益、線性度等指標(biāo)，電路采用全差分的AB類單級(jí)共源共柵結(jié)構(gòu)，可以對(duì)輸出功率進(jìn)行功率控制。鍵合測(cè)試結(jié)果表明：1V電源電壓下，功率放大器工作頻率覆蓋

3、2.4GHz～2.4835GHz，具有16.88dB的功率增益，6.24dBm的1dB輸出功率，1dB輸出時(shí)約26.73％的功率附加效率(PAE)，通過三比特功率控制碼，輸出端可以得到7種不同大小的功率輸出。芯片面積為1.07mm×0.61 mm。
　　 本功率放大器電路經(jīng)過流片驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，可以應(yīng)用于WSN射頻收發(fā)芯片中。鑒于CMOS工藝低廉的價(jià)格，高集成度以及低功耗等優(yōu)點(diǎn)，未來該芯片在無線通信領(lǐng)域?qū)碛懈鼜V