2.4GHz频段双向放大器设计

【摘要】近年来无线通信技术发展日新月异,智能手机、平板电脑等手持终端对移动互联网的需求越来越大。目前移动3G/LTE网络上网资费较高,WIFI作为3G/LTE网络的补充在网络资费和上网速度上有着无与伦比的优势。IEEE802.11协议规定WIFI产品的发射功率小于100mw,这种要求使得WIFI网络的覆盖范围较小。本文研制了一个应用在2.4GHz-2.5GHz遵循IEEE802.11b协议的双向放大器,通过增大发射信号功率、提高接收灵敏度的方法,来扩展WIFI网络和2.4GHz频段无线局域网(WLAN)的网络覆盖范围。该双向放大器包含了低噪声放大器、功率放大器、功率合成/分配网络、检波器、检波电路和收发切换电路等。低噪声放大器电路由两级低噪放构成,第一级由ATF-58143晶体管加匹配电路实现,第二级由单片微波集成电路MGA53543实现,级间加贴片滤波器用于滤除带外干扰和谐波干扰。功率放大器采用一种平衡式结构,利用ATF-50189晶体管设计两个相同的功率放大器,然后设计一个改进的威尔金森功分器作为功率合成/分配网络,共同组成平衡式功率放大器。检波电路由定向耦合器、检波芯片MAX4001组成,定向耦合器从主通路耦合出一部分能量提供给检波芯片,从而将信号功率转换成电压信号用于开关电路的切换控制。本文利用微波电路仿真软件ADS2008完成低噪声放大器、功率放大器、功分器和耦合器的原理图和版图的仿真设计,并使用AltiumDesigner进行PCB设计,然后进行实际的加工和测试。经测试,该双向放大器的低噪放电路增益达到14dB,噪声系数4dB,输入输出反射系数小于-10dB；功放电路增益达到5dB左右,输入输出反射系数小于-10dB。
【作者】王攀洋；
【导师】陈鹏；李江涛；
【作者基本信息】大连海事大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】2.4GHz频段；双向放大器；低噪声放大器；功率放大器；

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