WiFi产品的一般射频电路设计

2013-08-12 来源:微波射频网收集整理 字号:
图中的LNA_GAIN是来自无线收发器(Radio Transceiver)的增益控制信号,放大器使用的晶体管就是最常用的SGA-8343,R238,R239,R240是基极的偏置电阻,C219,L20,C220组成了低通滤波器,来自切换芯片(Switch)的LNA_IN通过低通滤波器之后经由C218耦合至低噪声放大器,Q2与C221,L51,C214,R240,C210,R239,R238,C211,R241,C215,L52组成了共射极放大电路,最终输出RFIN送至收发器进行处理。

尤其值得我们注意的是,在每一个节点处,都放置了滤波电容,这样,就可以最大限度的消除任何可能的噪声,从而实现性能优秀的低噪声放大电路。

图4-5 某实际案例中设计精良的低噪声放大器

第5章. 收发切换电路

收发切换电路实现的功能就是进行发射与接收的切换,通常其最重要的组成部分就是一颗芯片,我们分成四个部分来讨论:芯片的选择,发射与接收回路,天线回路,控制管脚的处理。

5.1. 切换芯片的选择

切换芯片在结构上,通常就是一个单刀双掷的开关,开关掷向哪一边决定于加在控制管脚上的电压。切换芯片的典型内部结构如图5-1所示。

图5-1 切换芯片典型的内部结构

在选择切换芯片时,我们主要关注以下几个参数:
工作频率
切换速度
关断的隔离度
导通的衰减
能够承受的功率
控制电压
功率消耗

有一个比较奇怪的现象时我们很少看到在Datasheet中提到切换速度这样的参数。在绝大多数设计中,几乎无一例外的使用了NEC公司的uPG2179作为切换芯片(Switch),其典型参数如图5-2 所示。

图5-2 切换芯片的典型参数

5.2. 发射与接收回路

切换芯片位于靠近天线的地方,决定着天线作为发射天线还是作为接收天线。功率放大器和低噪声放大器都会直接与切换芯片相连,这样,发射与接收回路上的匹配就是必不可少的。关注一下Atheros和Ralink的方案,会发现,Atheros会在发射回路上放置Π型匹配网络,但是Ralink则不会,一般就是通过电容直接耦合。

如图5-3所示,就是Atheros的典型发射与接收回路SW10就是那颗切换芯片。LPF_OUT是来自功率放大器的输出信号,R186,C121与R194组成了Π型匹配网络,LNA_IN是送至低噪声放大器的信号,SWITCH_TX与SWICTH_RX这两个信号的组合就控制着是打开发射通路还是打开接收通路。

图5-3 Atheros的典型的发射与接收回路

5.3. 天线回路

在5-4中我们已经看到,在Atheros的方案中,会在天线回路中放置一个印制滤波器(Printed Filter),图中的PF1就是Atheros专有的印制滤波器。同样,Ralink一般也不会在天线回路中设置滤波器或匹配电路。