2.4ghz功率放大器的設(shè)計

1、DESIGNOFA24GHzPOWERAMPLIFIERAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXUChenSupervisedbyProfessorFANXiang—ningandSeniorEnd：“DINGGuo—huabemornglneerUa—SchoolofIntegratedCircuitsSouthe

2、astUniversityMarch2015’摘要摘要隨著無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)出現(xiàn)在了歷史的舞臺上。在當今的科學(xué)領(lǐng)域里，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛。然而如今投入市場運用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)并沒有足夠的成本低、功耗低，因此研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低成本和低功耗仍然意義重大。本課題針對WSN發(fā)射機中的功率放大器進行研究和設(shè)計。采用TSMC018岬CMOS工藝對設(shè)計的功率放大器進行實現(xiàn)。本課題主要研究了功率放大器

3、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，設(shè)計了一款適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的功率放大器，并且可以對設(shè)計的功率放大器進行幅度調(diào)制，提高性能。本課題研究選用兩級A類功率放大器驅(qū)動一級E類功率放大器，E類功率放大器的漏端電壓可以是穩(wěn)定的直流電壓，也可以是經(jīng)過幅度調(diào)制的低頻幅度信號，用以在高效率的情況下提高線性度。由于測試的時候，源極的焊盤連接到PCB上會有一定感值的鍵合線電感，本文采用差分對稱結(jié)構(gòu)，減小了源極電感對電路的影響。本設(shè)計電路工作在24GHz，采用1

4、V的低電壓供電，后仿真結(jié)果表明最大輸出功率大于14dBm，平均輸出功率也大于13dBm，s11在24GHz時小于一20dB，&2小于零，功率附加效率最高可達45％。芯片的面積為11078mm2。由于輸出功率已經(jīng)達到傳感網(wǎng)中的指標要求，故輸出匹配網(wǎng)絡(luò)可以節(jié)省，從而減小了面積。本設(shè)計的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、高效率、面積小、采用CMOS設(shè)計降低了成本，并且可用于極坐標發(fā)射機中。測試結(jié)果表明：在lV的供電電壓，頻率為24GHz時，輸出功率為5～8d