I. 前言

這是一篇針對(duì)性很強(qiáng)的技術(shù)文章。在這篇文章中，我只是分析研究了Wi-Fi產(chǎn)品的一般射頻電路設(shè)計(jì)，而且主要分析的是Atheros 和Ralink的解決方案，對(duì)于其他廠商的解決方案并沒有進(jìn)行研究。

這是一篇針對(duì)性很不強(qiáng)的技術(shù)文章。在這篇文章中，我研究，討論了Wi-Fi產(chǎn)品中的射頻電路設(shè)計(jì)，包括各個(gè)組成部分，如無(wú)線收發(fā)器，功率放大器，低噪聲放大器，如果把這里的某一部分深入展開討論，都可以寫成一本很厚的書。

這篇文章具有一般性。雖然說這篇文章主要分析了Atheros和Ralink的方案，但是這兩家廠商的解決方案很具有代表性，而且具有很高的市場(chǎng)占有率，因此，大部分Wi-Fi 產(chǎn)品也必然是具有一致或者類似的架構(gòu)。經(jīng)常瀏覽相關(guān)網(wǎng)站的人一定知道，在中國(guó)市場(chǎng)熱賣的無(wú)線路由器，無(wú)線AP很多都是這兩家的解決方案。

這篇文章具有一定的實(shí)用性。這篇文章的編寫是基于我們公司的二十余種參考設(shè)計(jì)電路，充分吸收了參考設(shè)計(jì)的精華，并提取其一般性，同時(shí)，本文也重在分析實(shí)際的電路結(jié)構(gòu)和選擇器件時(shí)應(yīng)該注意的問題，并沒有進(jìn)行深入的理論研究，所以，本文具有一定的實(shí)用性。

這篇文章是我在自己的業(yè)余時(shí)間編寫的（也可以說我用這種方式消磨時(shí)間），如果這篇文章能夠?yàn)榇蠹业墓ぷ鲙?lái)一點(diǎn)幫助，那將是我最高興的事。

由于時(shí)間有限，編寫者水平更加有限，錯(cuò)誤之處在所難免，歡迎大家批評(píng)指正。

第1章. 射頻設(shè)計(jì)框圖

做技術(shù)的，講解某個(gè)設(shè)計(jì)的原理時(shí)，都會(huì)從講解框圖開始，本人也不例外，先給大家展示一下Wi-Fi產(chǎn)品的一般射頻設(shè)計(jì)框圖。

圖1-1 Wi-Fi產(chǎn)品的一般射頻設(shè)計(jì)框圖

如圖1-1所示，一般Wi-Fi產(chǎn)品的射頻部分由五大部分組成（這是我個(gè)人的見解，不同的工程師可能會(huì)有不同的想法），藍(lán)色的虛線框內(nèi)統(tǒng)一看成是功率放大器部分。無(wú)線收發(fā)器（Radio Transceiver）一般是一個(gè)設(shè)計(jì)的核心器件之一，除了與射頻電路的關(guān)系比較密切以外，一般還會(huì)與CPU有關(guān)，在這里，我們只關(guān)注其與射頻電路相關(guān)的一些內(nèi)容。發(fā)送信號(hào)時(shí)，收發(fā)器本身會(huì)直接輸出小功率的微弱的射頻信號(hào)，送至功率放大器（Power Amplifier，PA）進(jìn)行功率放大，然后通過收發(fā)切換器（Transmit/Receive Switch）經(jīng)由天線（Antenna）輻射至空間。接收信號(hào)時(shí)，天線會(huì)感應(yīng)到空間中的電磁信號(hào)，通過切換器之后送至低噪聲放大器（Low Noise Amplifier，LNA）進(jìn)行放大，這樣，放大后的信號(hào)就可以直接送給收發(fā)器進(jìn)行處理，進(jìn)行解調(diào)。

在后續(xù)的講解中，我會(huì)將圖1-1中的各個(gè)部分逐個(gè)展開，將每一個(gè)都暴露在大家眼前，也會(huì)詳細(xì)講解每一部分的設(shè)計(jì)，相信大家在認(rèn)真仔細(xì)的閱讀這篇文檔之后，就可以對(duì)射頻的各個(gè)組成部分有一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)。

第2章. 無(wú)線收發(fā)器

我把無(wú)線收發(fā)器（在本章的以下內(nèi)容中簡(jiǎn)稱收發(fā)器）放在了第一個(gè)模塊，主要原因就是因?yàn)椋话銜?huì)是一個(gè)設(shè)計(jì)的核心器件之一，有的時(shí)候還可能集成在CPU上，就會(huì)是一個(gè)設(shè)計(jì)中的最重要的芯片，同時(shí)，理所當(dāng)然，收發(fā)器的重要性決定了它的外圍電路必然很復(fù)雜，實(shí)際上也是如此。而且，如果沒有參考設(shè)計(jì)，完全由我們自主設(shè)計(jì)的時(shí)候，這顆芯片也是我們應(yīng)該放在第一優(yōu)先的位置去考慮，這顆芯片從根本上決定著整個(gè)設(shè)計(jì)的無(wú)線性能。這樣，這一部分的設(shè)計(jì)講解起來(lái)會(huì)比較困難，可是還是想最先講解這里。

收發(fā)器通常會(huì)有很多的管腳，在如圖2-1中，我只給出了射頻電路設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)關(guān)注的管腳，可以看到，有幾個(gè)電源管腳，數(shù)字地，模擬地，射頻輸出，功率放大器增益控制，功率檢測(cè)，溫度檢測(cè)，射頻輸入，低噪聲放大器增益控制，發(fā)射、接收切換等管腳，在接下來(lái)的內(nèi)容中，我會(huì)把這些管腳分模塊逐個(gè)講解。

圖2-1 一般的無(wú)線收發(fā)芯片（射頻電路設(shè)計(jì)相關(guān)）

2.1. 無(wú)線收發(fā)器芯片的技術(shù)參數(shù)

不同的設(shè)計(jì)，收發(fā)器一般會(huì)很不一樣，我們大多數(shù)時(shí)候都不會(huì)想著去更換它。一般我們選用收發(fā)器，會(huì)直接按照參考設(shè)計(jì)進(jìn)行，盡管如此，我還是像從一個(gè)研發(fā)人的角度出發(fā)，說一說，在選擇無(wú)線收發(fā)器時(shí)應(yīng)該關(guān)注的一些參數(shù)（射頻電路相關(guān)的參數(shù)）。

2.1.1. 協(xié)議，頻率，通路與傳輸速率

在收發(fā)器的Datasheet中，一般會(huì)在開始的幾段話中就指出該芯片支持哪些協(xié)議，工作在什么頻率上，幾條通路（也就是幾發(fā)幾收），我們公司目前的主打產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是支持802.11n的。這三項(xiàng)參數(shù)的重要性想必不用我說，大家也應(yīng)該體會(huì)得到，它們參數(shù)決定著最終的產(chǎn)品的功能。