微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 微波射频 > RFIC/MMIC > WiFi产品的一般射频电路设计

WiFi产品的一般射频电路设计

时间:08-11 来源:mwrf收集整理 点击:

s) that enables high-performance 2×2 MIMO configurations for wireless stations applications demanding robust link quality and maximum throughput and range.

从这段描述中,我们可以知道,AR9220支持802.11n草案(一般来说都会兼容802.11b/g)。同时,AR9220也支持双频,2.4GHz和5GHz,这样,我们就可以得知,它也支持802.11a。2×2 MIMO说明AR9220是二发二收(2T2R)。

传输速率和协议及通路密切相关,感兴趣的同事可以查阅相关资料。

从AR9220的Datasheet中我们可以得知,20MHz带宽,最高传输速率可以达到130Mbps,40MHz带宽时,最高的传输速率可以达到300Mbps。

2.1.2. 调制方式

调制方式和传输速率是密切相关的,不同的传输速率对应着不通的调制方式。芯片支持的调制方式一般会在Datasheet的特性描述中给出。例如,AR9220支持的调制方式有BPSK,QPSK,16QAM,64QAM,DBPSK,DQPSK,CCK。

2.1.3. 时钟频率

时钟频率,时钟频率包括两种,收发器外接晶振的频率和内部倍频后的工作频率,这项参数同样应该是我们关注的。

2.1.4. 输出功率

有一个现象我一直也弄不清楚,为什么在收发器的Datasheet中不给出其发射功率?这项参数对于我们RF工程师是很重要的,因为这项参数决定着后续功率放大电路的设计,我们要保证收发器的输出功率足以驱动功率放大器,这样,我们才能够设计合理有效的放大器。

2.1.5. 接收灵敏度

和输出功率一样,收发器接收灵敏度这项参数也不会在Datasheet中给出,在实际的设计过程中,有了这项参数,我们才能合理地设计低噪声放大器的放大倍数,才能保证低噪声放大器的输出可以被收发器有效的接受。

2.1.6. 射频接口

这项参数关系着我们后续的射频电路的结构。一般来说,收发器应该具有的射频输入管脚包括:射频输出管脚,功率放大器增益控制管脚,功率放大器输出功率检测输入管脚,低噪声放大器增益控制管脚,切换器收发控制管脚,一般Ralink的方案还会有PA温度检测管脚。

2.1.7. 供电电压与功耗

从全局的角度看,供电电压与功耗同样会是我们不得不关注的技术参数,这两项参数关系着电源电路的设计和散热的设计。

2.2. 差分射频信号的处理

2.2.1. 收发器本身具有的管脚

对于射频信号,为了增强收发器的抗干扰能力,一般会采用差分信号的处理方式,也就是说,收发器会以差分形式将信号发送出去,同时外部电路也必须为收发器提供差分射频信号的输入。如图2-2所示,红色方框内的四只管脚就是这个收发器的差分射频信号的输入,输出管脚,也是最重要的射频信号管脚。

 

图2-2 收发器的射频输入与输出管脚

这里必须指出的是,Atheros的收发器一般会同时对输入与输出做差分处理。但是Ralink一般要求外部输入的信号是差分的,而自身输出的射频信号则不是差分的。图2-3和图2-4分别给出了RT3052(Ralink)和AR9220(Atheros)的主要射频信号管脚。不难发现,Atheros的设计相比Ralink要更加细腻,不只是收发器芯片,在后续电路的设计中,也会发现,Atheros考虑的问题很周全,我想,这也是我们作为研发人应该具备的一种精神。

图2-3 RT3052的主要射频信号管脚

图2-4 AR9220的主要射频信号管脚

2.2.2. 收发器发送的差分信号

收发器发送的差分信号,我们要想办法把他们合二为一。为什么要这样做,收发器送出的信号是要给功率放大电路的,功率放大电路处理的是单端信号。

平衡器通常用来处理差分信号的问题,除此之外,我们知道,电感和电容都能够改变信号的相位,从差分信号到单端信号,基本的方法就是用电感和电容组成两条不同的通路,这样,经过处理电路的两路信号就在相位上相差了180°,从而可以使原本相位相差180°的差分信号同相,得到单端信号。相反,使单端信号通过两条不同的通路,就得到了差分信号。

下面让我们来分别看一下这两种方法的电路形式。

方法一,使用平衡器。原本相位相差180°的差分信号经过平衡器(Balun,俗称巴伦),就可以得到合二为一的单端射频信号。如图2-5所示,图中的F1就是一个平衡器,差分信号RFOUT_P和RFOUT_N经过F1得到单端信号RF_OUT。

图2-5 典型的平衡电路

方法二,使用分立元件。典型的使用分立元件的处理电路如图2-6所示。

图2-6 典型的分立元件处理电路

2.2.3. 平衡器的参数与选择

在Atheros的方案中,平衡器往往使用的很多,我在这里给出平衡器的主要参数和简要的选型指南。如前所述,在我们的Wi-Fi产品中,平衡器常用于处理差分信号,其主要的参数如下:
* 不平衡阻抗
* 平衡阻抗
* 工作频率
* 不平衡端口回波损耗
* 相位变化
* 插入损耗

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top