无线WiFi芯片电路设计

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一、无线WiFi芯片具有的管脚
对于射频信号，为了增强无线WiFi芯片的抗干扰能力，一般会采用差分信号的处理方式，也就是说，无线WiFi芯片会以差分形式将信号发送出去，同时外部电路也必须为无线WiFi芯片提供差分射频信号的输入。如下图所示，红色方框内的四只管脚就是这个无线WiFi芯片的差分射频信号的输入，:输出管脚，也是最重要的射频信号管脚。Atheros（现被高通收购）一般都是差分输入和输出，Ralink有部分芯片采用输入为差分信号，而输出为单端信号，通过对比发现，Atheros考虑的问题更周全，性能也相对更稳定。

二、无线WiFi芯片发送的差分信号
无线WiFi芯片发送的差分信号，功率放大电路处理的是单端信号，平衡器通常用来处理差分信号的问题，除此之外，电感和电容都能够改变信号的相位，从差分信号到单端信号，基本的方法就是用电感和电容组成两条不同的通路，这样，经过处理电路的两路信号就在相位上相差了180°，从而使原本相位相差 180°的差分信号同相，得到单端信号。相反，使单端信号通过两条不同的通路，就得到了差分信号。
方法一，使用平衡器。原本相位相差180°的差分信号经过平衡器:(Balun,俗称巴伦)，就可以得到合二为一的单端射频信号。如下图所示，图中的 F1 就是一个平衡器,差分信号RFOUT_P和RFOUT_N经过F1得到单端信号RF_OUT。

方法二，使用分立元件，构建巴伦电路，配套ADS软件进行仿真。典型的使用分立元件的处理电路如下图所示

2.1 平衡器的参数与选择
在 Atheros 的方案中，平衡器往往使用的很多，平衡器的主要参数和简要的选型指南如下：
不平衡阻抗
平衡阻抗
工作频率
不平衡端口回波损耗
相位变化
插入损耗
例如，常用的平衡器 HHM1711D1 典型参数如图 2-1所示。这样我们在设计是就可以根据我们的需求选择合适的平衡器了

三、收发器接收的差分信号
收发器接收的信号来自于前端的低噪声放大器，和功率放大器一样，低噪声放大器处理的也是单端射频信号，这样，我们必须将低噪声放大器输出的信号进行转换。同样，对于低噪声放大器的输出信号同样可以使用平衡器和使用分立元件。
先来介绍使用平衡器的方案。在 AP51 中，采用了如下图所示的平衡器电路。单端信号 RF_IN 经过平衡器 F5 后得到差分的射频信号 RFIN_P和 RFIN_N。

四、无线芯片电源管脚
收发器一般会有很多个电源管脚，可以大概分为几类，如下图，一般会具有主电源管脚，核电压电源管脚，电源管脚，锁相环(Phase LockLoop，PLL)电源管脚等。
在射频电路设计中，重点关注模拟电源。对于射频电路的供电，必须用线性稳压电源(LDO)，纹波小，稳定性高，有助于快速响应。
对于收发器的电源管脚，通常的处理方法就是在每个电源的管脚处都放置个 0.1uF 的电容，耗电比较大的管脚旁，需要放置更大容量的电容，1-10uF 或者更大。一般来说，收发器的模拟电源供电和数字电源供电要用电感或者磁珠隔开。