การวิเคราะห์และออกแบบวงจรขยายแถบผ่านแถบคู่เชิงกระจายต่อเรียงกันสำหรับภาครับของ WLAN ย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ และ 5 กิกะเฮิรตซ์Analysis and Design of a Cascaded Distributed Dual-band Bandpass Amplifier for 2.4 GHz and 5 GHz WLAN Receiver

Abstract

บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์และออกแบบวงจรขยายแถบผ่านแถบคู่เชิงกระจายต่อเรียงกันสำหรับภาครับของWLAN ย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ และ 5 กิกะเฮิรตซ์ การวิเคราะห์ความถี่ของวงจรจะใช้เทคนิคการวิเคราะห์แบบโครงข่ายหลายความถี่เรโซแนนซ์ ซึ่งทำให้สามารถทำนายความถี่แถบผ่านทั้งสองแถบได้อย่างแม่นยำ การออกแบบวงจรและหาค่าอุปกรณ์สำหรับการจำลองจะเรียงลำดับตามขั้นตอนการออกแบบที่ได้อธิบายไว้ ผลการจำลองแสดงค่าอัตราขยายเท่ากับ 22.2 ดีบี แบนด์วิดท์เท่ากับ 0.495 กิกะเฮิรตซ์ ที่ความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ และที่ความถี่ 5 กิกะเฮิรตซ์ มีอัตราขยายเท่ากับ 23.5 ดีบีแบนด์วิดท์เท่ากับ 0.65 กิกะเฮิรตซ์คิดเป็นค่า FBW เท่ากับ 20.6% และ 13% ตามลำดับ ค่ากำลังงานย้อนกลับจากเอาต์พุตสู่อินพุตน้อยกว่า –47 ดีบี และค่าจุดกด 1 ดีบี ด้านเอาต์พุตเท่ากับ –22 ดีบีเอ็ม และ –20.2 ดีบีเอ็ม ที่พอร์ตเอาต์พุต P2 และ P3 ตามลำดับ วงจรใช้ไฟเลี้ยงต่ำขนาด 1.5 โวลต์ กระแส 14 มิลลิแอมป์ การกำลังงานเท่ากับ 21 มิลลิวัตต์ จากผลการจำลองแสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องกับการวิเคราะห์วงจรในทางทฤษฎีที่ได้สังเคราะห์ไว้

This paper presents the analysis and design of a cascaded distributed dual-band bandpass amplifier for 2.4 GHz and 5 GHz WLAN receiver. Frequency analysis uses the multi-resonances technique in which both passband frequencies are accurately determined. The design and component values in simulations are defined by the explained procedure. The simulated results show that at 2.4 GHz the power gain and bandwidth are 22.2 dB and 0.495 GHz while at 5 GHz the power gain and bandwidth are 23.5 dB and 0.65 GHz, respectively. Fractional bandwidths (FBW) are 20.6% and 13% at 2.4 GHz and 5 GHz. Input/output isolation is less than –47 dB. The output 1 dB compression point at output port P2 and P3 are –22 dBm and –20.2 dBm, respectively. Current and power consumptions are 14 mA and 24 mW at a 1.5 V supply voltage. These results agree well with the theoretical analysis.