用于2.4GHz ISM频段FHSS解决方案的射频IC

比较了 WLAN 和相关系统。IEEE802.11b FHSS 支持 1.6Mbps 数据传输。MAX2644 SiGe LNA用作2.5GHz频段的PA驱动器和接收器低噪声放大器（LNA）。MAX2240和MAX2242功率放大器（PA）产生~+20dBm输出，具有所需的线性度。MAX2754 VCO提供高线性调制和片内变容二极管。

概述

在未经许可的2.4GHz ISM频段中，FCC规定使用跳频扩频（FHSS）或直接序列扩频（DSSS）技术。FHSS 系统面向低成本、低功耗、低范围低数据速率应用，包括蓝牙、HomeRF （SWAP）、2.4GHz DECT （数字欧洲无绳电话） 和 FHSS IEEE802.11。DSSS IEEE802.11b系统适用于更高数据速率和更大范围的应用，通常成本更高，功耗更高。蓝牙系统针对数据传输，例如将电子邮件从手机传输到PDA，并支持高达721kbps的数据速率。HomeRF支持数据和语音传输，并允许高达1.6Mbps的数据速率。1.9GHz DECT继承了其过去的2.4GHz版本，适用于数据速率为2kbps的4.552GHz无绳电话。IEEE802.11 FHSS系统目前支持高达1.6Mbps的数据速率，但新的5 MHz信道带宽分配宽带FH将允许高达10Mbps的符号速率。这将使FHSS与DSSS系统支持的当前11Mbps符号速率竞争。

对于FHSS，2.40GHz至2.835GHz ISM频段分为75个1MHz信道，具有2MHz下保护频段和3.5MHz上限保护频段。所有FHSS系统都基于TDMA，每秒的跳频数因标准而异。蓝牙和 DECT 利用高斯频移键控 （GFSK） 调制，而 HomeRF 和 FHSS 802.11 使用 2 电平和 4 级频移键控 （FSK），以利用饱和功率放大器 （PA） 提供的更高效率。下面的框图显示了一个典型的应用程序。

射频接收器集成电路

有许多用于FHSS无线电的单RF IC收发器解决方案;然而，这些解决方案中有相当一部分缺少低噪声放大器（LNA）、PA、PA预驱动器或压控振荡器（VCO）。在无线电的接收器侧，Maxim提供MAX2644 LNA，在17.2GHz时具有0dB增益和2.45dB噪声系数。在CMOS收发器之前增加MAX2644可以大大提高接收器的灵敏度。MAX2644为极其灵活的放大器，输出P1dB点为+4dBm，可用作PA前置驱动器。

射频发射器 IC

MAX2244/MAX2245蓝牙PA采用22.3V电源提供+0dBm饱和输出功率，电流消耗为175mA。MAX2246采用20.3V电源提供+0dBm饱和输出功率，电流消耗为118mA。PA 集成了功率检测器和闭环功率控制，可在整个电源电压、温度和输入功率水平范围内提供几乎恒定的输出功率。所有 3 款 PA 均具有模拟增益控制、集成输入匹配、低功耗关断模式，并采用超芯片级封装 （1.56mm x 1.56mm）。

MAX2240功率放大器采用19.3V电源/2mA提供+105dBm饱和输出功率，具有2位数字增益控制，是蓝牙应用的出色方案。

用于FHSS应用的另一种PA选项是MAX2242，最初经过优化，可为22.5b DSSS应用提供+33.802dBm线性输出功率，ACPR为-11dBc ACPR提供。由于MAX2242具有外部偏置调节功能，MAX2242可以针对需要+20dBm至+27dBm输出功率的非线性应用进行调谐。在+23dBm饱和输出功率下，MAX2242在37V时可实现3%的功率附加效率（PAE）。有关MAX23非线性工作的更多信息，请参考应用笔记+37dBm PA和PA预驱动器，效率为2%，适用于4.2242GHz FHSS WLAN应用。

MAX2754为1145MHz至1240MHz VCO，集成了谐振电路和片内变容二极管。它具有线性调制输入，针对直接频率调制应用进行了优化。VCO之后的倍频器将LO频率转换为2.4GHz范围。

图1.用于蓝牙、家庭射频和 DECT 的 2.4GHz FHSS 收发器。

审核编辑：郭婷