2.4 GHz-5W功率放大器接收电路设计及应用

王志霞

(山西大学商务学院，山西 太原 030031)

2.4 GHz-5W功率放大器接收电路设计及应用

王志霞

(山西大学商务学院，山西 太原 030031)

针对2.4 GHz无线技术在某些领域传输距离受限，设计了一款2.4 GHz-5W功率放大器，增大发射功率、提高接收灵敏度。主要介绍该功放接收电路硬件原理图:一级放大电路、二级放大电路以及电源供电电路。同时对实物进行调试测试，使功放接收电路得到进一步完善，能够稳定运行。

功率放大器；接收电路硬件原理图；实物调试

1 2.4GHz-5W功率放大器应用

2.405 GHz-2.485 GHz简称2.4 GHz无线技术,作为国内免许可的ISM开放频段，在科学、医药、农业领域得到了广泛应用。其独特优势为抗干扰性强、较蓝牙技术传输距离远。但在某些领域传输距离仍然受限，增大发射功率、提高接收灵敏度可以有效扩大无线覆盖范围，功率放大器便应用而生。

2 功率放大器原理

功率放大器作为无线通信发射机的重要组成部分，必须具备双向通信链路：上行链路、下行链路。故功率放大器由以下四部分组成：发射电路、接收电路、收发转换电路、电源供电电路。本文重点介绍接收电路。

图1 功率放大器整体框图

3 功率放大器接收电路设计

3.1 接收电路设计指标

表1 接收电路设计指标

3.2 接收电路硬件原理图

接收放大电路由二级放大电路组成，一级、二级放大电路都采用芯片MGA53543进行小信号放大[1]。详细电路图如下：

3.2.1 一级放大电路原理图[2]

图2 一级放大电路硬件原理图

辅助电路参数选择[3]：

小信号输入端分别采用电容C7(27pF)、C6(2.7pF)和电感进行滤波，提高抗干扰性。芯片MGA53543供电电压为5 V,电源防干扰电路分别由电感L1(68nH)、C5(27pF)和R4(10)组成。MGA53543芯片2脚输出信号经过滤波器滤波后进入二级放大电路。

3.2.2 二级放大电路原理图[2]

图3 二级放大电路硬件原理图

辅助电路参数选择[4]：

MGA53543芯片3脚输入信号电路、供电电路均和一级放大电路相同。2脚输出信号经过R6(51)、R7(330)、R8(330)、C14(27pF)进入功放输入端切换电路。

3.2.3 供电电路原理图

供电电路由芯片TPS54325完成，将10 V电压转换为5 V为芯片MGA53543供电。

图4 供电电路原理图

4 接收电路增益调试及测试

将信号源输入接到功率放大器的输出端口，功率放大器的Input端口接到频谱分析仪上。

表2 功率放大器接收电路测试结果

5 小结

本文设计的2.4GHz-5W功率放大器主要用于2.4G无线技术通信领域传输距离受限时增大发射功率、提高接收灵敏度，对功放接收电路而言主要矛盾为接收回路的接收灵敏度问题。通过测试其接收放大电路增益为13 dB，满足设计要求。

[1] 丁猛.GaN HEMT小信号等效电路参数提取[D].西安：西安电子科技大学，2009.

[2] 陈松，金鸿.电子设计自动化技术[M].南京:东南大学出版社,2001:14-25.

[3] 曾兴雯.高频电路原理与分析[M].西安：西安电子科技大学出版社,2001:11-63.

[4] 陈邦媛.射频通信电路[M].北京:科学出版社,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，硕士，主要从事微波技术应用研究。

1674- 4578(2017)06- 0017- 02

TN722.75

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