王志霞

(山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院，山西 太原 030031)

2.4 GHz-5W功率放大器接收電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王志霞

(山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院，山西 太原 030031)

針對2.4 GHz無線技術(shù)在某些領(lǐng)域傳輸距離受限，設(shè)計(jì)了一款2.4 GHz-5W功率放大器，增大發(fā)射功率、提高接收靈敏度。主要介紹該功放接收電路硬件原理圖:一級(jí)放大電路、二級(jí)放大電路以及電源供電電路。同時(shí)對實(shí)物進(jìn)行調(diào)試測試，使功放接收電路得到進(jìn)一步完善，能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

功率放大器；接收電路硬件原理圖；實(shí)物調(diào)試

1 2.4GHz-5W功率放大器應(yīng)用

2.405 GHz-2.485 GHz簡稱2.4 GHz無線技術(shù),作為國內(nèi)免許可的ISM開放頻段，在科學(xué)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其獨(dú)特優(yōu)勢為抗干擾性強(qiáng)、較藍(lán)牙技術(shù)傳輸距離遠(yuǎn)。但在某些領(lǐng)域傳輸距離仍然受限，增大發(fā)射功率、提高接收靈敏度可以有效擴(kuò)大無線覆蓋范圍，功率放大器便應(yīng)用而生。

2 功率放大器原理

功率放大器作為無線通信發(fā)射機(jī)的重要組成部分，必須具備雙向通信鏈路：上行鏈路、下行鏈路。故功率放大器由以下四部分組成：發(fā)射電路、接收電路、收發(fā)轉(zhuǎn)換電路、電源供電電路。本文重點(diǎn)介紹接收電路。

圖1 功率放大器整體框圖

3 功率放大器接收電路設(shè)計(jì)

3.1 接收電路設(shè)計(jì)指標(biāo)

表1 接收電路設(shè)計(jì)指標(biāo)

3.2 接收電路硬件原理圖

接收放大電路由二級(jí)放大電路組成，一級(jí)、二級(jí)放大電路都采用芯片MGA53543進(jìn)行小信號(hào)放大[1]。詳細(xì)電路圖如下：

3.2.1 一級(jí)放大電路原理圖[2]

圖2 一級(jí)放大電路硬件原理圖

輔助電路參數(shù)選擇[3]：

小信號(hào)輸入端分別采用電容C7(27pF)、C6(2.7pF)和電感進(jìn)行濾波，提高抗干擾性。芯片MGA53543供電電壓為5 V,電源防干擾電路分別由電感L1(68nH)、C5(27pF)和R4(10)組成。MGA53543芯片2腳輸出信號(hào)經(jīng)過濾波器濾波后進(jìn)入二級(jí)放大電路。

3.2.2 二級(jí)放大電路原理圖[2]

圖3 二級(jí)放大電路硬件原理圖

輔助電路參數(shù)選擇[4]：

MGA53543芯片3腳輸入信號(hào)電路、供電電路均和一級(jí)放大電路相同。2腳輸出信號(hào)經(jīng)過R6(51)、R7(330)、R8(330)、C14(27pF)進(jìn)入功放輸入端切換電路。

3.2.3 供電電路原理圖

供電電路由芯片TPS54325完成，將10 V電壓轉(zhuǎn)換為5 V為芯片MGA53543供電。

圖4 供電電路原理圖

4 接收電路增益調(diào)試及測試

將信號(hào)源輸入接到功率放大器的輸出端口，功率放大器的Input端口接到頻譜分析儀上。

表2 功率放大器接收電路測試結(jié)果

5 小結(jié)

本文設(shè)計(jì)的2.4GHz-5W功率放大器主要用于2.4G無線技術(shù)通信領(lǐng)域傳輸距離受限時(shí)增大發(fā)射功率、提高接收靈敏度，對功放接收電路而言主要矛盾為接收回路的接收靈敏度問題。通過測試其接收放大電路增益為13 dB，滿足設(shè)計(jì)要求。

[1] 丁猛.GaN HEMT小信號(hào)等效電路參數(shù)提取[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2009.

[2] 陳松，金鴻.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2001:14-25.

[3] 曾興雯.高頻電路原理與分析[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2001:11-63.

[4] 陳邦媛.射頻通信電路[M].北京:科學(xué)出版社,2006:1-6.

TheDesignandApplicationsofReceivingCircuitof2.4GHz- 5WPowerAmplifier

Wang Zhixia

(BusinessCollegeofShanxiUniversity,TaiyuanShanxi030031,China)

For 2.4GHz wireless technology, the transmission distance is limited in some fields， so a 2.4 GHz - 5 w power amplifier is designed which can increase the transmitting power and receive sensitivity. In this paper, it mainly introduces the power amplifier receiving circuit principle diagram of the hardware: the primary amplifying circuit, secondary amplifying circuit and power supply circuit. At the same time, it debugs and tests the physical object so that the power amplifier is further improved and able to run stably.

power amplifier; receiving circuit principle diagram of the hardware; physical debugging

2017-09-28

王志霞(1986- )，女，山西朔州人，碩士，主要從事微波技術(shù)應(yīng)用研究。

1674- 4578(2017)06- 0017- 02

TN722.75

A