2.4 ghz短距无线通信系统射频模块的设计

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1、第34卷第l期东南大学学报（自然科学版）VoI.34No.l2004年l月JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY（NaturaIScienceEdition）Jan.20042.4GHZ短距无线通信系统射频模块的设计张华赵洪新洪伟（东南大学毫米波国家重点实验室，南京2l0096）摘要：主要介绍一种工作在2.4~2.5GHZISM频段的短距离无线通信收发信机射频前端模块.该模块由低噪声放大器（LNA）、上/下变频器、锁相环（PLL）频率合成器以及射频/中频滤波器等构成，并集成在一块97mm

2、X66mm的PCB板上.文中在理论分析和仿真基础上对射频前端电路进行了设计和研制.发射通道输出信号频谱和接收通道解调信号的测试结果表明，该射频模块可应用于蓝牙或IEEES02.llb无线局域网等短距离无线通信系统.关键词：无线扩频通信；射频前端；收发信机；仿真与测试+中图分类号：TN925.92；TN929.54文献标识码：A文章编号：l00l-0505（2004）0l-00l0-05Designof2.4GhzRFmoduleforshort-rangewirelesscommunicationsZha

3、ngHuaZhaoHongxinHongWei(StateKeyLaboratoryofMillimeterWaves,SoutheastUniversity,Nanjing2l0096,China)Abstract:ThispaperpresentsthedesignofanRFfront-endmoduleforashort-rangeWirelesscommunicationtransceiverthatoperatesinthe2.4to2.5GHZISMfreguencyband.Themodu

4、leiscomposedofLNA,up/doWnconverter,PLLsynthesiZerandRF/IFfilter.Allthecircuitshavebeenintegratedtoone97mmX66mmPCB.ThedesignofRFfront-endcircuitsisgivenonthebasisoftheoreticalanalysisandsimulation.Thetestresultsthatoutputsignalspectrumoftransmittingpathand

5、demodulatedsignalofreceivingpathshoWthattheRFmodulecanbeappliedforshort-rangeWirelesscommunicationsystems,suchasBluetoothorIEEE802.llbWLAN,etc.Keywords:WirelessspreadspectrumcommunicationgRFfront-endgtransceivergsimulateandtest［2］作为低功耗、低成本、短距离的无线通信和接了适用于上

6、述无线通信系统的射频前端.如图l入技术，蓝牙、HomeRF、UpbandedDECT和无线局所示，整个射频前端由本振、发射机和接收机3个域网（WLAN）等正在快速发展，其目的是提供一种模块组成.VCO输出的调频信号经倍频后输出射方便高效及支持高质量话音和数据传输的无线通频信号，然后经过放大器至天线输出；同时将天线信网络，实现个人信息终端的智能互联，组建个人接收的射频信号送至低噪声放大器放大，经镜像抑化信息网络.这类无线通信网络一般都采用2.4~制带通滤波器送入混频器，由混频器输出的中频信2.5GHZISM

7、频段、时分双工（TDD）的工作方式、号经中频带通滤波器滤波后再输入中频放大器，放跳频扩频（FHSS）技术和高斯频移键控GFSK（或大后的中频信号经过RC滤波器输出至限幅器限［l］FSK）调制.作者设计并研制了一种应用于此类幅后送入鉴频器（外部槽路）解调，最后解调出来无线通信系统的射频前端模块.的信号经有源低通滤波器输出至基带电路.频率合成器提供的本振信号经倍频，并放大到合适的功率1射频前端的设计与实现电平后为发射和接收通道共享.采用NS公司的LMX3l62单片集成电路研制1.1频率合成器收发信机设计在开环

8、模式下收发数据，PLL锁收稿日期：2003-04-2S.定在收发所需频率的半频率点上，这种方法的优点作者简介：张华（l974—），男，博士生；洪伟（联系人），男，博士，教授，博士生导师，weihong@ccem.edu.cn.是降低了系统的功耗.在开环模式工作时，收发数第l期张华，等：2.4GHZ短距无线通信系统射频模块的设计ll图!"2.4GHZ收发信机射频前端原理框图据的时隙内PLL会脱锁，这期间未锁定的VCO会实验证明该