專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)wlan降頻使用的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的一種提高接收靈敏度的方法和裝置，涉及降低WLAN中心 頻率，設(shè)計(jì)射頻前端電路以適應(yīng)基帶處理器(BBP)集成電路中現(xiàn)有自動增益控制(AGC)，提高 接收機(jī)靈敏度，實(shí)現(xiàn)札AN降頻通信功能。
背景技術(shù)：
WLAN工作在2.4Ghz頻段，由于高頻信號的繞射能力不強(qiáng)，束縛了札AN的應(yīng)用領(lǐng)域。為 支持某些特殊應(yīng)用，需要降低WLAN中心頻率。由于接收機(jī)的自動增益控制(AGC)電路在基帶 處理集成電路中實(shí)現(xiàn)，在降頻使用時，不能改變集成電路中固有算法，需要重新設(shè)計(jì)射頻電 路以適應(yīng)固有的AGC算法。
在現(xiàn)有的2. 4Ghz射頻前端接收電路中，信號從天線通過一個收發(fā)開關(guān)和接收濾波器到集 成的射頻收發(fā)芯片(Transceiver)中。該射頻芯片集成了低噪聲放大器，解調(diào)器以及可變增益 放大器(VGA)。輸出模擬基帶信號到基帶處理芯片(BBP)。對于不同強(qiáng)度的射頻信號，基帶處 理芯片中的自動增益控制(AGC)通過測量射頻芯片輸出的模擬基帶信號能量，調(diào)整射頻收發(fā)芯 片(Transceiver)中低噪聲放大器的放大倍數(shù)和可變增益放大器(VGA)的放大倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)一定
的接收機(jī)靈敏度和動態(tài)范圍。
在現(xiàn)有的2.4Ghz射頻前端發(fā)射電路中，基帶處理器(BBP)輸出基帶信號到集成的射頻芯 片(Transceiver)中，該射頻芯片集成了可調(diào)增益放大器(VGA)以及混頻器和功放驅(qū)動。輸出 射頻信號到收發(fā)開關(guān)，然后到天線。
由于降頻使用的要求以及硬件成本，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度方面的限制，需要使用一種技術(shù)能降頻 實(shí)現(xiàn)WLAN收發(fā)功能，同時提高接收機(jī)靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)WLAN降頻使用的方法和裝置，以期達(dá)到以較小的硬件成本和復(fù)雜 度，降頻實(shí)現(xiàn)WLAN收發(fā)功能，提高接收機(jī)靈敏度。為此，本發(fā)明公開了一種利用現(xiàn)有媒體訪 問控制(MAC)、基帶處理器(BBP)芯片和2. 4Ghz頻段射頻收發(fā)芯片(Transceiver)，以及混頻 器、濾波器、低噪聲放大器、可調(diào)衰減器、功放驅(qū)動、開關(guān)矩陣來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。其中低 噪聲放大器、可調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成的可調(diào)增益模塊為接收通路和發(fā)射通路共用。具體 結(jié)構(gòu)見圖1。該裝置使用2. 4Ghz射頻收發(fā)芯片(Transceiver),接收通路和發(fā)射通路共用低 噪聲放大器、可調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成的可調(diào)增益模塊。發(fā)射通路中，計(jì)算機(jī)把上層數(shù)據(jù)送MAC和BBP處理器，輸出模擬基帶信號通過2.4Ghz射 頻收發(fā)芯片(Transceiver)上變頻輸出2.4GHz射頻信號，通過收發(fā)開關(guān)、濾波器到達(dá)混頻器； 混頻器輸出通過濾波器選出的目標(biāo)頻率的信號，該信號進(jìn)入開關(guān)矩陣的a 口，從開關(guān)矩陣的 b 口輸出到低噪聲放大器、可調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成的可調(diào)增益模塊，可調(diào)增益模塊輸出 信號送入開關(guān)矩陣的c口，從d 口輸出到功放(PA)，通過開關(guān)送達(dá)天線，完成發(fā)射通路。
接收通路中，天線接收目標(biāo)信號通過接收濾波器和開關(guān)達(dá)到開關(guān)矩陣的e 口，從開關(guān)矩 陣的b 口輸出到低噪聲放大器、可調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成的可調(diào)增益模塊，可調(diào)增益模塊 輸出信號送入開關(guān)矩陣的c 口，從a 口輸出信號通過濾波器到混頻器，上變頻到2.4Ghz,該 信號通過收發(fā)開關(guān)到達(dá)2. 4Ghz射頻收發(fā)芯片(Transceiver),解調(diào)得到模擬基帶信號，通過 MAC、 BBP芯片解調(diào)和協(xié)議處理后數(shù)據(jù)送計(jì)算機(jī)，完成接收通路。
在發(fā)射通路中，發(fā)射功率可調(diào)的部分包括2. 4Ghz射頻收發(fā)芯片(Transceiver)以及由低 噪聲放大器、可調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成的可調(diào)增益模塊。為簡化設(shè)計(jì)同時保留發(fā)射功率動 態(tài)范圍，在發(fā)射時，可調(diào)增益模塊與功放(PA)提供固定增益，2.4Ghz射頻收發(fā)芯片 (Transceiver)輸出的動態(tài)范圍不變。
在接收通路中，接收自動增益控制(AGC)控制包括2.4Ghz射頻收發(fā)芯片(Transceiver) 中的LNA、 VGA以及可變增益模塊的增益。本發(fā)明提出固定2. 4G射頻收發(fā)芯片(Transceiver) 中LNA的增益，AGC算法輸出的高兩位控制可調(diào)增益模塊的增益值，AGC算法輸出的低5位仍 然控制2. 4G射頻收發(fā)芯片(Transceiver)中VGA,如圖2所示，通過設(shè)計(jì)可變增益模塊的增 益以及固定衰減值，提高接收靈敏度。參見具體實(shí)施方式
。 本發(fā)明的特征包括
(1) WL緒降頻裝置使用已有的MAC/BBP芯片、2. 4Ghz射頻收發(fā)芯片(Transceiver)，以及分 立的元器件實(shí)現(xiàn)收發(fā)功能。
(2) 在接收通路，通過固定2. 4Ghz射頻芯片(Transceiver)中低噪聲放大器增益，設(shè)計(jì)可變
增益模塊的增益以及固定衰減值，提高接收靈敏度；
(3) 在發(fā)射通路，2. 4Ghz射頻芯片(Transceiver)輸出動態(tài)范圍不變，由低噪聲放大器、可 調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成的可調(diào)增益模塊以及功放(PA)提供固定增益。
(4) 接收通路和發(fā)射通路通過開關(guān)矩陣共用由低噪聲放大器、可調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成的 可調(diào)增益模塊。


圖1為一種實(shí)現(xiàn)IEEE 802. llg WLAN降頻使用的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為接收通路電路結(jié)構(gòu)示意圖3是WLAN llmbps信號的接收增益分配分析參數(shù)表；
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，具體說明本發(fā)明。
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)IEEE 802. llg WLAN降頻使用的方法和裝置。其中包括發(fā)射通路 和接收通路。
接收通路如圖2，圖2在圖l基礎(chǔ)上把接收通路的電路連接起來。2.4Ghz射頻收發(fā)芯片 (Transceiver)中LNA和VGA的增益、可調(diào)增益模塊以及固定衰減共同決定接收的靈敏度。在 接收通路中，對于不同強(qiáng)度的射頻信號，基帶處理芯片(BBP)中的自動增益控制(AGC)電路通 過測量射頻芯片輸出的模擬基帶信號能量，調(diào)整可調(diào)增益模塊的增益以及2. 4Ghz射頻收發(fā)芯 片(Transceiver)中可變增益放大器(VGA)的放大倍數(shù)，提高接收機(jī)靈敏度和動態(tài)范圍。其中 控制可調(diào)增益模塊的增益是B[6:5]兩個比特，實(shí)現(xiàn)3檔增益；控制可變增益放大器(VGA)的 是B[4:0]共5個比特；2. 4Ghz射頻收發(fā)芯片(Transceiver)中LNA接固定增益；具體參數(shù)參 見圖3,該圖是WLAN llrabps信號的接收增益分配分析。
其中，系統(tǒng)接收性能P = P"。一G—A。 (1)
公式(1)中表示系統(tǒng)接收性能(dBm)， G表示可調(diào)增益模塊增益(dB)， A表示固定衰減 (dB)， P2.4G:表示2.4G Transceiver接收動態(tài)范圍(dBm)。
在LNA[1:0] =2， bll時，2. 4Ghz Transceiver的接收范圍是[-83，-30]dBm，該范圍是 固定2.4Ghz Transceiver中LNA增益，AGC算法調(diào)整2. 4Ghz Transceiver中VGA實(shí)現(xiàn)的接 收范圍。可調(diào)增益模塊的3檔分別實(shí)現(xiàn)(20， 5， -lO)dB的增益，電路中其他部分固定衰減為 —10dB，由此可得到系統(tǒng)接收性能為[-93，-lO]dBm。
發(fā)射通路中，2.4Ghz Transceiver輸出能量范圍為[-25， 5]dBm,可調(diào)增益模塊增益為 25dB，功放增益為15dB，通路中其他衰減為10dB，最終得到系統(tǒng)輸出功率范圍為[5，35]dBm。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1) 不需要改變已有芯片AGC算法，提高接收靈敏度，實(shí)現(xiàn)WLAN收發(fā)功能。
(2) 通過使用2. 4Ghz射頻收發(fā)芯片(Transceiver),以及收發(fā)共用部分電路，降低裝置成本。
以上公開的為本發(fā)明的一個具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng) 域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種實(shí)現(xiàn)WLAN降頻使用的方法和裝置，其特征在于包括接收通路和發(fā)射通路，其中接收通路和發(fā)射通路由MAC/BBP芯片、2.4Gz射頻收發(fā)器芯片、混頻器、濾波器、開關(guān)矩陣、可調(diào)增益模塊、功放、收發(fā)開關(guān)以及天線組成；降頻使用時，在接收通路中不改變MAC/BBP芯片中已有的AGC算法，通過固定2.4Ghz射頻收發(fā)芯片中低噪聲放大器增益，設(shè)計(jì)可調(diào)增益模塊的增益以及固定衰減值，提高接收靈敏度；在發(fā)射通路中不改變MAC/BBP芯片中已有的AGC算法，2.4Ghz射頻收發(fā)芯片輸出動態(tài)范圍不變，由可調(diào)增益模塊以及功放提供固定增益。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)WLAN降頻使用的方法和裝置，其特征在于所述可調(diào)增 益模塊由低噪聲放大器、可調(diào)衰減器和功放驅(qū)動組成。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)WLAN降頻使用的方法和裝置，其特征在于，接收通路 和發(fā)射通路通過開關(guān)矩陣共用可調(diào)增益模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)WLAN降頻使用的方法和裝置，其中包括接收通路和發(fā)射通路。802.11g WLAN工作頻段在2.4GHz，接收和發(fā)射是分時(TDD)的。其媒體訪問控制(MAC)和基帶處理器(BBP)集成在一個芯片中，完成協(xié)議處理和數(shù)字調(diào)制和解調(diào)，射頻部分用一個集成的2.4GHz射頻收發(fā)器(Transceiver)完成模擬調(diào)制和解調(diào)以及頻率變換。其中由基帶處理器(BBP)完成自動增益控制(AGC)功能。降頻使用裝置包括MAC/BBP芯片、2.4GHz射頻收發(fā)器(Transceiver)芯片、以及變頻部分。降頻使用時，不能改變BBP芯片中的固有AGC算法，需要設(shè)計(jì)2.4GHz射頻收發(fā)器(Transceiver)芯片與變頻部分增益分配以適應(yīng)AGC算法。接收通路和發(fā)射通路包括MAC/BBP芯片、2.4GHz射頻收發(fā)器(Transceiver)芯片、混頻器、開關(guān)矩陣、可調(diào)增益模塊、收發(fā)開關(guān)以及天線；其中可調(diào)增益模塊由低噪聲放大器、可調(diào)衰減器、功放驅(qū)動組成，通過開關(guān)矩陣切換使其為接收和發(fā)射共用。
文檔編號H04B1/40GK101465662SQ200710303739
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者威 吳, 慶 李, 謝俊全, 金紅濤 申請人:北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司