2.4ghz功率放大器的設(shè)計(jì)

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

2、astUniversityMarch2015’摘要摘要隨著無(wú)線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)出現(xiàn)在了歷史的舞臺(tái)上。在當(dāng)今的科學(xué)領(lǐng)域里，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛。然而如今投入市場(chǎng)運(yùn)用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)有足夠的成本低、功耗低，因此研究無(wú)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(duì)WSN發(fā)射機(jī)中的功率放大器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。采用TSMC018岬CMOS工藝對(duì)設(shè)計(jì)的功率放大器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。本課題主要研究了功率放大器

3、在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了一款適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的功率放大器，并且可以對(duì)設(shè)計(jì)的功率放大器進(jìn)行幅度調(diào)制，提高性能。本課題研究選用兩級(jí)A類功率放大器驅(qū)動(dòng)一級(jí)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(guò)幅度調(diào)制的低頻幅度信號(hào)，用以在高效率的情況下提高線性度。由于測(cè)試的時(shí)候，源極的焊盤連接到PCB上會(huì)有一定感值的鍵合線電感，本文采用差分對(duì)稱結(jié)構(gòu)，減小了源極電感對(duì)電路的影響。本設(shè)計(jì)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(shí)小于一20dB，&2小于零，功率附加效率最高可達(dá)45％。芯片的面積為11078mm2。由于輸出功率已經(jīng)達(dá)到傳感網(wǎng)中的指標(biāo)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(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效率、面積小、采用CMOS設(shè)計(jì)降低了成本，并且可用于極坐標(biāo)發(fā)射機(jī)中。測(cè)試結(jié)果表明：在lV的供電電壓，頻率為24GHz時(shí)，輸出功率為5～8d