[实用新型]单片集成的低功耗2.4GHz收发芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于射频集成电路无线收发器领域，涉及一种高频收发芯片，尤其涉及一种基于Zigbee技术的单片集成的低功耗2.4GHz收发芯片。

背景技术

Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗、低成本的无线网络传输技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术，主要用于近距离无线连接。它的突出特点是应用简单、电池寿命长、有组网能力、可靠性高、体积小以及成本低。它基于IEEE802.15.4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信，这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。Zigbee在未来的几年里将在工业控制、家庭网络和自动化、楼宇自动化、消费电子等多个领域具有广泛的应用前景，特别是家庭自动化和家庭网络，将成为今后Zigbee芯片的主要应用领域。目前市场上2.4G收发芯片主要由接收链路、发射链路和频率综合器等部分组成，存在接收链路增益较低、频道切换时间较大、发射链路增益不可控、功率放大器效率较低等问题，整个收发芯片成本较高、体积较大。

发明内容

本实用新型主要解决目前2.4G收发芯片存在接收链路增益较低、频道切换时间较大、发射链路增益不可控、功率放大器效率较低、成本较高、体积较大的技术问题；提供一种接收链路增益较高、频道切换时间短、发射链路增益可控、提高功率放大器效率、成本较低、体积较小的单片集成的低功耗2.4GHz收发芯片。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括发射接收控制器、与发射接收控制器相连的接收链路、发射链路以及与上述两链路相连的频率综合器，所述的接收链路包括依次相连的低噪声放大器、下变频混频器、复数滤波器、可变增益中频放大器、模数转换器，所述的发射链路包括依次相连的数模转换器、低通滤波器、上变频混频器、可控增益功率放大器；所述的接收链路的低噪声放大器的输入端、发射链路的可控增益功率放大器的输出端与所述的发射接收控制器相连；所述的频率综合器为小数分频锁相环频率综合器，它包括由鉴频检相器、电荷泵、片外的环路滤波器、压控振荡器、预分频器、多模分频器构成的回路，鉴频检相器与片外晶振相连，多模分频器的输出又接调制器，调制器的输出再接多模分频器。

将发射接收控制器与天线相连。小数分频锁相环频率综合器产生一个2.4GHz频段的本振信号，由分频器的控制字控制得到不同信道频率。接收链路中：低噪声放大器和下变频混频器对从天线接收的射频信号进行放大，和本振信号进行混频，得到2MHz中频信号，传至复数滤波器进行滤波，再经可变增益中频放大器放大给模数转换器进行模数转换，得到数字信号给基带用。发射链路中：数模转换器对从基带输出的信号进行数模转换，得到模拟信号经过7阶低通滤波器滤波后，由下变频混频器对其和本振信号进行混频，然后可控增益功率放大器对混频后的信号进行放大再发射出去。

与整数分频锁相环频率综合器不同的是小数分频锁相环频率综合器可实现的频率步长由多模分频器和调制器组成的小数分频部分所控制，与参考频率无关。锁相环在频率跳变75MHz时道切换时间小于160μs；在偏离载波频率1MHz处的相位噪声小于-123dBc/Hz，具有很高的频谱纯度。

从而实现接收链路增益较高，频道切换时间短，发射链路增益可控，提高功率放大器效率，成本较低，体积较小。