射频电子电路设计图集锦TOP8

出本振信号分别为175、185、 195、205、215MHz。SAW中频滤波器中心频率为70MHz，频率带宽10MHz。一次混频和二次混频后中频放大器分别产生28dB和72dB 增益，如图3所示。

　　图3、接收机射频前端系统仿真框图

　　射频前端系统频带选择性仿真

　　接收机射频前端系统的频带选择性的性能，主要由射频 前端的选频网络所决定。采用传统LC滤波器，通过调节第一级本振的输入频率，改变选频网络的中心频率，设置本振为195MHz，实现对 120～130MHz射频信号的下变频处理。在ADS中搭建第一级混频电路模块的仿真原理图。由图4可以看出，接收机在123MHz处最大增益为 20.827dB，也就是LNA的增益减去滤波器的插入损耗。选频滤波器能很好对240～290MHz镜像干扰信号进行抑制。

　　图4、选频网络S参数仿真

　　本文在软件无线电系统理论基础上，对宽带接收机射频前端系统采用超外差式二次混频结构，建立了一个通用化、标准化、模块化的接收机射频前端系统仿真平台。从性能仿真结果可以看出，该方案能够很好地应用在软件无线电射频前端电路中，可以达到设计要求。

　　TOP5 WLAN射频优化电路

　　无线局域网（WLAN）是基于IEEE 802.11标准、使用免费的ISM频段射频资源实现的局域网络连接。IEEE 802.11的第一个版本的标准由IEEE在1997年制定，该标准定义了媒体访问控制层和物理层。其中，物理层定义了工作频率为2.4GHz的ISM频 段，总数据传输速率为2Mb/s。

　　此外，为实现更高的数据吞吐量，2013年WiGig组织并入了WiFi联盟。WiGig致力于推广IEEE 802.11ad标准，该标准采用60GHz频段，提供最高7Gb/s传输速率的短距离无线通信服务。由于60GHz信号无法穿透障碍物，当终端设备进入 WiGig信号无法覆盖的区域时，将自动切换到更低频段，但是传输速率将大幅下降。

　　表1总结了IEEE 802.11标准演进的历程，从中可以看出WLAN标准的每一次升级和补充，其结果无非就是为了得到传输速率/吞吐量。为了实现这一目标，可以采用以下两 种手段。1、采用更宽的信道带宽。为实现这一目的，有时就需要提高工作频段。因此，WLAN已经从最初的2.4GHz逐步向5GHz过渡，并且已经出现了 60GHz的标准，从而可以利用更宽的频谱资源。2、采用空间复用技术。从IEEE 802.11n开始，MIMO技术被引入WLAN，并且最大空间串流也在IEEE 802.11ac中得到增加。

　　表1：WLAN物理层标准演进

　　2010年以来，全球智能手机的 出货量稳步增长。如图1的预计所示，到2017年，全球智能手机每年的出货量将接近16亿部。在智能手机中，由于工艺的差异，手机主芯片通常不会集成 WLAN的射频电路。对于主芯片，WLAN的射频电路属于外围芯片，如图2所示。WLAN标准的不断提升要求WLAN射频电路除了要支持5GHz的 IEEE 802.11ac的需求，也要对IEEE 802.11a/b/g/n作向下兼容支持，此外，还要兼顾到与2.4GHz WLAN标准同频的蓝牙（BT）的共存。

　　图1：全球智能手机出货量统计

　　图2：智能手机内部架构

　　为满足对智能手机WLAN连接标准不断提升的需求，恩智浦半导体即将推出两款集成开关的低噪声放大器芯片（LNA+SW）BGS8324（图3）和BGS8358（图4）。

　　图3：BGS8324 2.4GHz （IEEE 802.11b/g/n）前端芯片架构

　　图4：BGS8358 5GHz （IEEE 802.11a/n/ac） 前端芯片架构

　　BGS8324是工作在2.4GHz频段的WLAN接收前端芯片，支持IEEE 802.11b/g以及IEEE 802.11n的2.4GHz频段，同时兼顾蓝牙的共存。该产品采用2mm×2mm的QFN封装，无需外部匹配器件，具有体积小、功耗低、设计简单等特 点。该芯片支持2.7V到6V的电压，具有接收放大、直通、发射和蓝牙四种模式，并内置对5.8GHz共存信号的防阻塞功能。BGS8358是工作在5GHz频段的WLAN接收前端芯片，支持IEEE 802.11a/ac以及IEEE 802.11n的5GHz频段。该芯片采用1.5mm×1.5mm的QFN封装，同样不需要外部匹配器件，具有体积小、功耗低、设计简单等特点。该芯片支 持2.7V到6V的电压，具有接收放大、直通和发射三种模式，并内置对2.4GHz共存信号的防阻塞功能。

　　本文回顾了WLAN的物理层标准IEEE 802.11的演进历程，分析了该标准历次修正通过工作带宽的增加以及MIMO技术的运用使得数据吞吐量大幅提高的趋势。考虑到WLAN在智能手机中的广 泛应用，为迎合最新的WLAN标准，恩智浦半导体推出了用于智能手机WLAN射频方案的BGS8324和BGS8358两款产品，以兼容IEEE 802.11a/b/g/n/ac各种标准，同时，还兼顾到2.4GHz频段蓝牙的共存。这两款产品具有体积小、功耗低、设计简单等优点，具有广阔的市场 前景。