专利名称：一种实现wlan降频使用的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线网络通信领域的一种提高接收灵敏度的方法和装置，涉及降低WLAN中心 频率，设计射频前端电路以适应基带处理器(BBP)集成电路中现有自动增益控制(AGC)，提高 接收机灵敏度，实现札AN降频通信功能。
背景技术：
WLAN工作在2.4Ghz频段，由于高频信号的绕射能力不强，束缚了札AN的应用领域。为 支持某些特殊应用，需要降低WLAN中心频率。由于接收机的自动增益控制(AGC)电路在基带 处理集成电路中实现，在降频使用时，不能改变集成电路中固有算法，需要重新设计射频电 路以适应固有的AGC算法。
在现有的2. 4Ghz射频前端接收电路中，信号从天线通过一个收发开关和接收滤波器到集 成的射频收发芯片(Transceiver)中。该射频芯片集成了低噪声放大器，解调器以及可变增益 放大器(VGA)。输出模拟基带信号到基带处理芯片(BBP)。对于不同强度的射频信号，基带处 理芯片中的自动增益控制(AGC)通过测量射频芯片输出的模拟基带信号能量，调整射频收发芯 片(Transceiver)中低噪声放大器的放大倍数和可变增益放大器(VGA)的放大倍数，实现一定
的接收机灵敏度和动态范围。
在现有的2.4Ghz射频前端发射电路中，基带处理器(BBP)输出基带信号到集成的射频芯 片(Transceiver)中，该射频芯片集成了可调增益放大器(VGA)以及混频器和功放驱动。输出 射频信号到收发开关，然后到天线。
由于降频使用的要求以及硬件成本，实现复杂度方面的限制，需要使用一种技术能降频 实现WLAN收发功能，同时提高接收机灵敏度。
发明内容
本发明提供一种实现WLAN降频使用的方法和装置，以期达到以较小的硬件成本和复杂 度，降频实现WLAN收发功能，提高接收机灵敏度。为此，本发明公开了一种利用现有媒体访 问控制(MAC)、基带处理器(BBP)芯片和2. 4Ghz频段射频收发芯片(Transceiver)，以及混频 器、滤波器、低噪声放大器、可调衰减器、功放驱动、开关矩阵来实现这一目标。其中低 噪声放大器、可调衰减器和功放驱动组成的可调增益模块为接收通路和发射通路共用。具体 结构见图1。该装置使用2. 4Ghz射频收发芯片(Transceiver),接收通路和发射通路共用低 噪声放大器、可调衰减器和功放驱动组成的可调增益模块。发射通路中，计算机把上层数据送MAC和BBP处理器，输出模拟基带信号通过2.4Ghz射 频收发芯片(Transceiver)上变频输出2.4GHz射频信号，通过收发开关、滤波器到达混频器； 混频器输出通过滤波器选出的目标频率的信号，该信号进入开关矩阵的a 口，从开关矩阵的 b 口输出到低噪声放大器、可调衰减器和功放驱动组成的可调增益模块，可调增益模块输出 信号送入开关矩阵的c口，从d 口输出到功放(PA)，通过开关送达天线，完成发射通路。
接收通路中，天线接收目标信号通过接收滤波器和开关达到开关矩阵的e 口，从开关矩 阵的b 口输出到低噪声放大器、可调衰减器和功放驱动组成的可调增益模块，可调增益模块 输出信号送入开关矩阵的c 口，从a 口输出信号通过滤波器到混频器，上变频到2.4Ghz,该 信号通过收发开关到达2. 4Ghz射频收发芯片(Transceiver),解调得到模拟基带信号，通过 MAC、 BBP芯片解调和协议处理后数据送计算机，完成接收通路。
在发射通路中，发射功率可调的部分包括2. 4Ghz射频收发芯片(Transceiver)以及由低 噪声放大器、可调衰减器和功放驱动组成的可调增益模块。为简化设计同时保留发射功率动 态范围，在发射时，可调增益模块与功放(PA)提供固定增益，2.4Ghz射频收发芯片 (Transceiver)输出的动态范围不变。
在接收通路中，接收自动增益控制(AGC)控制包括2.4Ghz射频收发芯片(Transceiver) 中的LNA、 VGA以及可变增益模块的增益。本发明提出固定2. 4G射频收发芯片(Transceiver) 中LNA的增益，AGC算法输出的高两位控制可调增益模块的增益值，AGC算法输出的低5位仍 然控制2. 4G射频收发芯片(Transceiver)中VGA,如图2所示，通过设计可变增益模块的增 益以及固定衰减值，提高接收灵敏度。参见具体实施方式
。 本发明的特征包括
(1) WL緒降频装置使用已有的MAC/BBP芯片、2. 4Ghz射频收发芯片(Transceiver)，以及分 立的元器件实现收发功能。
(2) 在接收通路，通过固定2. 4Ghz射频芯片(Transceiver)中低噪声放大器增益，设计可变
增益模块的增益以及固定衰减值，提高接收灵敏度；
(3) 在发射通路，2. 4Ghz射频芯片(Transceiver)输出动态范围不变，由低噪声放大器、可 调衰减器和功放驱动组成的可调增益模块以及功放(PA)提供固定增益。
(4) 接收通路和发射通路通过开关矩阵共用由低噪声放大器、可调衰减器和功放驱动组成的 可调增益模块。
图1为一种实现IEEE 802. llg WLAN降频使用的电路结构示意图；图2为接收通路电路结构示意图3是WLAN llmbps信号的接收增益分配分析参数表；
具体实施例方式
以下结合附图，具体说明本发明。
本发明公开了一种实现IEEE 802. llg WLAN降频使用的方法和装置。其中包括发射通路 和接收通路。
接收通路如图2，图2在图l基础上把接收通路的电路连接起来。2.4Ghz射频收发芯片 (Transceiver)中LNA和VGA的增益、可调增益模块以及固定衰减共同决定接收的灵敏度。在 接收通路中，对于不同强度的射频信号，基带处理芯片(BBP)中的自动增益控制(AGC)电路通 过测量射频芯片输出的模拟基带信号能量，调整可调增益模块的增益以及2. 4Ghz射频收发芯 片(Transceiver)中可变增益放大器(VGA)的放大倍数，提高接收机灵敏度和动态范围。其中 控制可调增益模块的增益是B[6:5]两个比特，实现3档增益；控制可变增益放大器(VGA)的 是B[4:0]共5个比特；2. 4Ghz射频收发芯片(Transceiver)中LNA接固定增益；具体参数参 见图3,该图是WLAN llrabps信号的接收增益分配分析。
其中，系统接收性能P = P"。一G—A。 (1)
公式(1)中表示系统接收性能(dBm)， G表示可调增益模块增益(dB)， A表示固定衰减 (dB)， P2.4G:表示2.4G Transceiver接收动态范围(dBm)。
在LNA[1:0] =2， bll时，2. 4Ghz Transceiver的接收范围是[-83，-30]dBm，该范围是 固定2.4Ghz Transceiver中LNA增益，AGC算法调整2. 4Ghz Transceiver中VGA实现的接 收范围。可调增益模块的3档分别实现(20， 5， -lO)dB的增益，电路中其他部分固定衰减为 —10dB，由此可得到系统接收性能为[-93，-lO]dBm。
发射通路中，2.4Ghz Transceiver输出能量范围为[-25， 5]dBm,可调增益模块增益为 25dB，功放增益为15dB，通路中其他衰减为10dB，最终得到系统输出功率范围为[5，35]dBm。
本发明具有以下优点
(1) 不需要改变已有芯片AGC算法，提高接收灵敏度，实现WLAN收发功能。
(2) 通过使用2. 4Ghz射频收发芯片(Transceiver),以及收发共用部分电路，降低装置成本。
以上公开的为本发明的一个具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领 域的技术人员能思之的变化都应落在本发明的保护范围内。
权利要求
1、一种实现WLAN降频使用的方法和装置，其特征在于包括接收通路和发射通路，其中接收通路和发射通路由MAC/BBP芯片、2.4Gz射频收发器芯片、混频器、滤波器、开关矩阵、可调增益模块、功放、收发开关以及天线组成；降频使用时，在接收通路中不改变MAC/BBP芯片中已有的AGC算法，通过固定2.4Ghz射频收发芯片中低噪声放大器增益，设计可调增益模块的增益以及固定衰减值，提高接收灵敏度；在发射通路中不改变MAC/BBP芯片中已有的AGC算法，2.4Ghz射频收发芯片输出动态范围不变，由可调增益模块以及功放提供固定增益。
2、 如权利要求1所述的一种实现WLAN降频使用的方法和装置，其特征在于所述可调增 益模块由低噪声放大器、可调衰减器和功放驱动组成。
3、 如权利要求1所述的一种实现WLAN降频使用的方法和装置，其特征在于，接收通路 和发射通路通过开关矩阵共用可调增益模块。
全文摘要
本发明提供一种实现WLAN降频使用的方法和装置，其中包括接收通路和发射通路。802.11g WLAN工作频段在2.4GHz，接收和发射是分时(TDD)的。其媒体访问控制(MAC)和基带处理器(BBP)集成在一个芯片中，完成协议处理和数字调制和解调，射频部分用一个集成的2.4GHz射频收发器(Transceiver)完成模拟调制和解调以及频率变换。其中由基带处理器(BBP)完成自动增益控制(AGC)功能。降频使用装置包括MAC/BBP芯片、2.4GHz射频收发器(Transceiver)芯片、以及变频部分。降频使用时，不能改变BBP芯片中的固有AGC算法，需要设计2.4GHz射频收发器(Transceiver)芯片与变频部分增益分配以适应AGC算法。接收通路和发射通路包括MAC/BBP芯片、2.4GHz射频收发器(Transceiver)芯片、混频器、开关矩阵、可调增益模块、收发开关以及天线；其中可调增益模块由低噪声放大器、可调衰减器、功放驱动组成，通过开关矩阵切换使其为接收和发射共用。
文档编号H04B1/40GK101465662SQ200710303739
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者威 吴, 庆 李, 谢俊全, 金红涛 申请人:北京中电华大电子设计有限责任公司