[发明专利]一种片上超低功耗的无线收发装置

权利要求书

1.一种片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，包括双工器(10)、变增益射频前端(11)、前置放大器(12)、无源多相滤波器(13)、自动增益放大器(14)、比较放大器(15)、数字处理器(16)、缓冲器(17)、除频器(18)、频率综合器(19)、变增益功率放大器(20)、直接相位调制器(21)和存储器(22)；其中：

双工器(10)、变增益射频前端(11)、前置放大器(12)、无源多相滤波器(13)、自动增益放大器(14)和比较放大器(15)构成接收链路，用于接收和处理无线信号，并转换为低中频数字信号传送给基带处理器；

直接相位调制器(21)、变增益功率放大器(20)和双工器(10)构成发射链路，用于调制基带信号到载波频率，并发送无线信号；

该接收链路和该发射链路共用双工器(10)。

2.根据权利要求1所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该双工器(10)的一端与天线连接，另一端与变增益射频前端(11)的输入端和变增益功率放大器(20)的输出连接，用于射频接收和发射的切换选通及隔离。

3.根据权利要求1所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该变增益射频前端(11)由电流复用的变增益低噪声放大混频器、自动增益控制器(AGC)和低噪声放大器构成，其输入端与双工器(10)连接，输出端与前置放大器(12)的输入端连接，用于接收放大射频微弱信号及下混频到低中频信号，降低整体接收系统的噪声指数，提高接收灵敏度，将射频信号变频到低中频信号以方便后续低中频电路的处理。

4.根据权利要求3所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该变增益射频前端(11)的增益控制是由自动增益控制器(AGC)电路实现的；电流复用的变增益低噪声放大混频器电路功耗极低且具有低的噪声系数；低噪声放大器有共源共栅放大器和两级共源放大器两部分构成，可单转差输出差分射频信号，同时电流复用的有源混频器提高了电路带负载能力和信号增益，输出正交差分的低中频信号。

5.根据权利要求1所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该前置放大器(12)的输入端与变增益射频前端(11)的输出端连接，输出端与无源多相滤波器(13)的输入端连接，用于抑制带外噪声和放大接收信号。

6.根据权利要求1所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该无源多相滤波器(13)是由电容和电阻构成的，其输入端与变增益射频前端12的输出端连接，输出端与自动增益放大器(14)的输入端连接，用于抑制镜像信号和本振泄露的干扰。

7.根据权利要求1所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该自动增益放大器(14)由变增益放大器和峰值检测器构成，其输入端与无源多相滤波器(13)的输出端接连，输出端与比较放大器(15)的输入端连接，用于对中频信号动态调整增益放大的增益范围，控制接收信号幅度在理想的电平范围之内。

8.根据权利要求7所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该变增益放大器由一个高通滤波器、三个级联单级变增益放大器和单位增益缓冲器构成，高通滤波器用于消除前级链路产生的直流失调，单位增益缓冲器用于提高输出电路的带负载能力，峰值检测器用于检测输出信号幅度并产生相应的控制电压信号。

9.根据权利要求1所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该比较放大器(15)主要由差分比较器和两级反相器构成，其输入端与自动增益放大器(14)的输出端连接，输出端连接基带处理器的输入，用于在满足接收机系统灵敏度的同时以更低的功耗实现将中频的模拟信号转换为数字信号，避免使用ADC这种需要高速时钟高功耗的额外电路。

10.根据权利要求1所述的片上超低功耗的无线收发装置，其特征在于，该数字处理器(16)的输入端分别与比较放大器(15)的输出端、频率综合器(19)的输出端及存储器(22)的输出端连接，输出端分别与频率综合器(19)的输入端、直接相位调制器(21)的输入端及存储器(22)的输入端连接，用于处理基带数字信号及NVM存储器的读写控制，实现基带收发数据的存储处理，调整模拟电路偏置电压，放大增益及控制本振信号的带宽频率。