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:
功放芯片属于微波功率器件的范畴,图3-2给出了一个典型的功放芯片的原理图符号,包括以下管脚:

VCC 主电源供电管脚
VC1 一级功率放大供电管脚
VC2 二级功率放大供电管脚
RFIN 射频信号输入管脚
RFOUT 射频信号输出管脚
GAIN_1 增益控制管脚之一
GAIN_2 增益控制管脚之二
POWER_DETECT 内建功率检测输出管脚



图3-2 典型的功放芯片

值得注意的是,GAIN_1和GAIN_2是来自收发器(Transceiver)的控制信号,是直流电压,POWER_DETECT是功放芯片输出的发射功率检测值,也是直流电压,而RFIN和RFOUT是最重要的射频信号管脚。

3.1.2. 功放芯片的主要厂商

在市场上的产品中,功放芯片的供应商基本上就是这四家:SiGe,SST,Microsemi,Richwave,表3-1,表3-2给出了几个实际项目中所采用的功放芯片的型号。

表3-1 Atheros的设计中采用的功放芯片

表3-2 Ralink的设计中采用的功放芯片

通过以上表格,我们很容易发现,Atheros很喜欢Microsemi的芯片,而Ralink则比较喜欢Richwave和SST的,在BCM4323这个项目中,使用的功放芯片是SiGe的,在AP96现在的设计中,使用的也是SiGe的Frontend Module。

3.1.3. 功放芯片的主要参数

功放芯片的选择是一个复杂的过程,在实际的选择过程中,我们一般会考虑如下的几项参数:
工作频率
小信号增益
最大线性输出功率
1dB压缩点输出功率
误差向量幅度(EVM)
相邻信道功率比(ACPR)
噪声系数
是否内建功率检测功能
是否内建增益控制功能
供电电压
消耗的电流

以上的这些参数,并不是在每颗功放芯片的Datasheet中都会完整给出,有些Datasheet只能给出部分参数。各项参数的意义想必大家都很清楚,我在这里就不做过多的解释了。一个典型的功放芯片的Datasheet(片段)如下:
2.3-2.5GHz Operation
Single Positive Supply Voltage Vcc = 3.3V
Power Gain ~ 27dB
Quiescent Current ~ 90mA
EVM ~ -30dB at Pout = +19dBm
Total Current ~ 150mA for Pout = +19dBm
Pout ~ +26dBm for 11g OFDM Mask Compliance
Total Current ~220mA for Pout = +23dBm 1 Mbps DSSS
On-Chip Input Match
Simple Output Match
Robust RF Input Tolerance > +5dBm
Small & Low-Cost 3x3x0.9mm3 MLP Package
Cost Reduction over LX5510, LX5510B

从以上的叙述中我们了解到,这颗功放芯片的工作频率是2.3-2.5GHz,采用3.3V单电源供电,静态工作电流是90mA,19dBm功率输出时,EVM的值是-30dB,等等。

功放芯片的性能很重要,当然,在满足性能的前提下,我们会选择最便宜的

3.2. 功放芯片的供电