專利名稱：Etc收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能交通系統(tǒng)中的專用短程通信(DSRC)技術(shù)領(lǐng)域，特別是中國(guó)ETC系 統(tǒng)5. 8GHz射頻收發(fā)專用集成電路領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著中國(guó)高速公路電子收費(fèi)應(yīng)用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20851《電子收費(fèi)專用短程通信》 在2007年3月17日的正式發(fā)布和交通部門的大力宣貫的推廣。我國(guó)大規(guī)模建設(shè)ETC收費(fèi) 系統(tǒng)的條件已經(jīng)具備，我國(guó)ETC已經(jīng)進(jìn)入了 了大規(guī)模實(shí)施階段。ETC系統(tǒng)中，OBU與RSU之間采用專用短程通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(DSRC)進(jìn)行半雙工通信， 目前國(guó)內(nèi)使用的ETC系統(tǒng)頻段為5. 8GHz系統(tǒng)，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，完全 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。由于國(guó)標(biāo)與其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)不同，所以市面上還沒有一款符合國(guó)標(biāo)的 集成度很高的集成芯片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種ETC收發(fā)器，將射頻的接收、發(fā)射、喚醒電路及電源管 理電路芯片集成在一起，實(shí)現(xiàn)高集成度、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明一種ETC收發(fā)器的技術(shù)方案是包括低噪聲射頻前端LNA、射頻信號(hào)幅度檢 測(cè)電路DET、喚醒電路WAKEUP、接收放大器RX、全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL、射頻放大器 PA、晶振振蕩電路CRYSTAL及電源管理電路LD0，并將其集成在同一芯片中；在接收時(shí)，所述 低噪聲射頻前端LNA將信號(hào)放大，所述射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的寬帶接 收；在發(fā)射時(shí)下，所述全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL產(chǎn)生載波信號(hào)，經(jīng)過發(fā)射數(shù)據(jù)的幅度調(diào) 制，由所述射頻放大器PA發(fā)射出去；在喚醒時(shí)，所述射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET實(shí)現(xiàn)喚醒信 號(hào)的檢測(cè)，所述喚醒電路WAKEUP對(duì)喚醒信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并發(fā)出喚醒指示信號(hào)。本發(fā)明具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)(1)所述全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)集成了環(huán)路濾器；(2)基于所述射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)射頻寬帶接收；(3)所需器件少，檢波天線的阻抗匹配簡(jiǎn)單，易于大量生產(chǎn)和調(diào)試；(4)同時(shí)集成了電源管理電路，使得該芯片能夠工作在大的電壓變化范圍內(nèi)。


圖IETC收發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意2CM0S差分射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路的電路3全集成的5. 8GHz小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
本實(shí)例應(yīng)用于中國(guó)ETC系統(tǒng)5. 8GHz射頻收發(fā)專用集成電路領(lǐng)域。根據(jù)國(guó)標(biāo)專用 短程通信物理層GBT20851. 1-2007的要求，其工作頻率5. 8GHz。如圖1所示，本發(fā)明ETC收發(fā)器包括低噪聲射頻前端LNA、射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路 DET、喚醒電路WAKEUP、接收放大器RX、全集成的5. 8GHz小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL、射頻放大器 PA、晶振振蕩電路CRYSTAL及電源管理電路LD0，并將其集成在同一芯片中。在接收模式下，所述低噪聲射頻前端將信號(hào)放大LNA，基于CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的所述 射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET進(jìn)一步完成對(duì)ETC系統(tǒng)中5. 8GHz微弱射頻信號(hào)幅度的檢波，所 述接收放大器RX將檢波信號(hào)放大、濾波，從而輸出寬帶接收數(shù)據(jù)。這種射頻寬帶接收架構(gòu) 設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的射頻信號(hào)幅度的檢測(cè)電路。CMOS差分射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電 路的電路如圖2所示。由于采用多個(gè)MOS晶體管串聯(lián)使得每個(gè)MOS晶體管的幅度檢測(cè)輸出 串聯(lián)相加，從而獲得η倍的檢測(cè)增益。對(duì)于射頻輸入每個(gè)MOS晶體管的輸入阻抗是并聯(lián)的， 整體的輸入阻抗值減小了 η倍，利于射頻輸入的匹配實(shí)現(xiàn)。射頻信號(hào)輸入正端Rfin+和射 頻信號(hào)輸入負(fù)端Rfin-相連順序是相反的。這樣保證了射頻信號(hào)輸入正端Rfin+和射頻信 號(hào)輸入負(fù)端Rfin-的輸入阻抗完全相同，整個(gè)電路的工作方式是完全差分的。國(guó)內(nèi)使用的ETC系統(tǒng)提供了 14kHz方波調(diào)制的5. 8GHz喚醒信號(hào)。在喚醒時(shí)，所述 射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET實(shí)現(xiàn)喚醒信號(hào)的檢測(cè)，所述喚醒電路WAKEUP實(shí)現(xiàn)對(duì)此14kHz方 波喚醒信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別正確并發(fā)出喚醒指示信號(hào)。這樣避免其他干擾信號(hào)誤喚醒ETC 收發(fā)器，導(dǎo)致不必要的能量消耗。在發(fā)射時(shí)下，所述全集成的5. 8GHz小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL產(chǎn)生載波信號(hào)，發(fā)射數(shù)據(jù) 經(jīng)過濾波后與5. 8GHz的載波信號(hào)混頻獲得5. SGhz調(diào)制信號(hào)，由射頻放大器PA發(fā)射出去； 所述全集成的5. 8GHz小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)如圖3所示，5. 8GHz的VCO通過分頻器、鑒相器和電 荷泵構(gòu)成的環(huán)路使得發(fā)射頻率與參考頻率相一致，不隨溫度和工藝偏差變化而變化。并且 集成了環(huán)路濾波器等電路，不需要外接器件。SDM小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)使系統(tǒng)可以支持多鐘時(shí)鐘 頻率。為了實(shí)現(xiàn)較寬電源電壓下仍然能夠正常使用，該芯片內(nèi)部集成了電源管理電路 LD0，使得該芯片能夠工作在2. 2V 3. 6V的電壓范圍內(nèi)。以上所述為本發(fā)明針對(duì)ETC系統(tǒng)5. 8GHz射頻收發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)具體實(shí)施例子，同時(shí) 可應(yīng)用于其他射頻收發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用上，例如RFID應(yīng)用等。
權(quán)利要求
一種ETC收發(fā)器，包括低噪聲射頻前端LNA、射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET、喚醒電路WAKEUP、接收放大器RX、全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL、射頻放大器PA、晶振振蕩電路CRYSTAL及電源管理電路LDO，其特征是射頻的接收、發(fā)射、喚醒電路及電源管理電路芯片集成在一起；在接收時(shí)，所述低噪聲射頻前端將信號(hào)放大LNA，所述射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的寬帶接收；在發(fā)射時(shí)下，所述全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL產(chǎn)生載波信號(hào)，經(jīng)過發(fā)射數(shù)據(jù)的幅度調(diào)制，由所述射頻放大器PA發(fā)射出去；在喚醒時(shí)，所述射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET實(shí)現(xiàn)所述喚醒信號(hào)的檢測(cè)，所述喚醒電路WAKEUP對(duì)喚醒信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并發(fā)出喚醒指示信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種ETC收發(fā)器，其特征是所述全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL 集成了環(huán)路濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種ETC收發(fā)器，其特征是基于所述射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路 DET實(shí)現(xiàn)射頻寬帶接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種ETC收發(fā)器，其特征是所述射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET實(shí) 現(xiàn)喚醒信號(hào)的檢測(cè)，所述喚醒電路WAKEUP對(duì)喚醒信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行識(shí)別，并發(fā)出喚醒指示信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述一種ETC收發(fā)器，其特征是所述射頻信號(hào)幅度 檢測(cè)電路DET基于CMOS工藝實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ETC收發(fā)器，包括低噪聲射頻前端LNA、射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路DET、喚醒電路WAKEUP、接收放大器RX、全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)PLL、射頻放大器PA、晶振振蕩電路CRYSTAL及電源管理電路LDO；在接收時(shí)，低噪聲射頻前端將信號(hào)放大，射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路及接收放大器實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的寬帶接收；在發(fā)射時(shí)下，全集成的小數(shù)閉環(huán)鎖相環(huán)產(chǎn)生載波信號(hào)，經(jīng)過發(fā)射數(shù)據(jù)的幅度調(diào)制，由射頻放大器發(fā)射出去；在喚醒時(shí)，射頻信號(hào)幅度檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)喚醒信號(hào)的檢測(cè)，喚醒電路對(duì)喚醒信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，并發(fā)出喚醒指示信號(hào)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了ETC收發(fā)器的高度集成，適用于中國(guó)ETC系統(tǒng)5.8GHz射頻收發(fā)及喚醒功能的應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04B1/40GK101964666SQ20101029447
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者王樹甫 申請(qǐng)人:王樹甫