用于IEEE 802.11b/g WLAN直接下变频接收机的射频前端设计

分享到:

0 引言

近年来,无线终端凭借低成本、低功耗和便于组网的优越性逐渐成为校园、机场、医院和家庭接人因特网的首选方案,无线接入技术得到迅速发展和广泛应用。无线收发模块的设计研究已成为一个重要研究方向。

本文介绍了一种应用于IEEE 802.11b/g无线局域网标准的2.4 GHz ISM单片CMOS接收机射频前端设计。IEEE 802.11b是目前市场上主流产品标准,而IEEE 802.11g则是IEEE 802.11系列的核心标准之一,它兼容另外两个核心标准IEEE 802.11a和IEEE802.11b,即同时支持IEEE 802.11a的OFDM(正交频分复用)和IEEE 802.11b的CCK(补码键控)编码的DSS(直接序列扩频)调制方式。本文中设计的接收机应用于DSS调制方式。

1 系统结构

考虑到低成本、低功耗和高集成度,针对IEEE802.11b/g本身宽信道带宽特性,本文采用直接下变频接收机结构。随着电路技术和工艺的进步,直接变频所固有的问题得到很大改善。尤其是直流偏移和1/f闪烁噪声问题,现在都能有效地降低它们的影响。

表1列出了近期设计的射频前端性能总结。


图1给出了接收机的系统结构,包括低噪声放大器、I/Q下变频器、去直流耦合电路、基带线性放大器和信道选择滤波器。


DSS标准包含11个2 MHz带宽的子信道,总的信道带宽为22 MHz。如果在保证误帧率在8×102情况下,要达到灵敏度为-80 dBm,那么,

kNF+RSNR=174 dBm-10log(22 MHz)-80 dBm=20.6 dBm

式中:KNF为噪声系数;RSNR为信噪比。

针对需要的FER,假设RSNR≈10 dB,再考虑到射频滤波器约2 dB损耗,接收机的要求低于8.6 dB。

标准还要求在接收信号-74 dBm时,具有40 dB的邻近信道抑制能力,鉴于此,接收机的输入1 dB压缩点要达到至少-30 dBm左右。

2 电路实现

2.1低噪声放大器

图2给出了低噪声放大器电路具体实现。电路采用典型的差分Cascode结构,增加对片上干扰抑制,减少源极寄生电感影响,另外,还能提高CMRR(共模抑制比)。不过,相对于单端输入单端输出,差分结构带来更大的功耗。

继续阅读
MWC上海现场:5G时代射频前端的变化

从之前的报道我们也可以看到,这个划时代的网络除了能带来极高的带宽、极低的延迟和广泛的链接之外,其带来的万亿市场也让各大厂商趋之若鹜。但毫无疑问的是,智能手机必然会成为5G的第一批落地的应用,这就给相应的智能手机和基站射频带来了更高的要求。

正在部署的5G网络为射频前端带来新机遇

5G时代,智能手机射频前端需要处理的频段数量大幅增加,所需元器件数量随之增加。另外,高频段信号对滤波器、PA等射频前端元器件性能的要求也更高,这些导致了射频前端设计复杂度的提升,也带来了射频前端价值量的提升,产业链有望迎来新的发展机遇。

为啥旧手机不能兼容5G?

5G启用后,势必加入新的无线频段,除了承载更高的数据吞吐量之外,还会对手机天线的设计造成影响。

从4G到5G,qorvo教你设计射频前段架构

3月4日报道称,5G即将迎来商用化,各通信企业开始相继推出面向企业客户的新服务。在物联网(IoT)市场上,通信企业将打造可高速收发大量数据的环境。不仅面向使用智能手机的个人客户,还将增加与制造业等其他行业的合作,5G有可能改变产业的竞争格局。

5G给移动设备射频前端带来的挑战

但和以往的网络制式不一样,5G的目标是想用同样的标准去满足eMBB(enhanced MobileBroadband)增强移动宽带、mMTC(massive Machine Type Communications)大规模物联网和URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)高可靠低时延等场景的需求,这就给技术方面带来了更多新要求。来到移动设备方面,也需要迎接来自不同频段、不同组网方式等改