收發(fā)器發(fā)送的差分信號(hào),我們要想辦法把他們合二為一。為什么要這樣做,收發(fā)器送出的信號(hào)是要給功率放大電路的,功率放大電路處理的是單端信號(hào)。
平衡器通常用來處理差分信號(hào)的問題,除此之外,我們知道,電感和電容都能夠改變信號(hào)的相位,從差分信號(hào)到單端信號(hào),基本的方法就是用電感和電容組成兩條不同的通路,這樣,經(jīng)過處理電路的兩路信號(hào)就在相位上相差了180°,從而可以使原本相位相差180°的差分信號(hào)同相,得到單端信號(hào)。相反,使單端信號(hào)通過兩條不同的通路,就得到了差分信號(hào)。
下面讓我們來分別看一下這兩種方法的電路形式。
方法一,使用平衡器。原本相位相差180°的差分信號(hào)經(jīng)過平衡器(Balun,俗稱巴倫),就可以得到合二為一的單端射頻信號(hào)。如圖2-5所示,圖中的F1就是一個(gè)平衡器,差分信號(hào)RFOUT_P和RFOUT_N經(jīng)過F1得到單端信號(hào)RF_OUT。
圖2-5 典型的平衡電路
方法二,使用分立元件。典型的使用分立元件的處理電路如圖2-6所示。
圖2-6 典型的分立元件處理電路
2.2.3. 平衡器的參數(shù)與選擇
在Atheros的方案中,平衡器往往使用的很多,我在這里給出平衡器的主要參數(shù)和簡(jiǎn)要的選型指南。如前所述,在我們的Wi-Fi產(chǎn)品中,平衡器常用于處理差分信號(hào),其主要的參數(shù)如下:
* 不平衡阻抗
* 平衡阻抗
* 工作頻率
* 不平衡端口回波損耗
* 相位變化
* 插入損耗
例如,常用的平衡器HHM1711D1典型參數(shù)如圖2-7所示。這樣我們?cè)谠O(shè)計(jì)是就可以根據(jù)我們的需求選擇合適的平衡器了。
圖2-7 HHM1711D1的典型參數(shù)
2.2.4. 收發(fā)器接收的差分信號(hào)
收發(fā)器接收的信號(hào)來自于前端的低噪聲放大器,和功率放大器一樣,低噪聲放大器處理的也是單端射頻信號(hào),這樣,我們必須將低噪聲放大器輸出的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同樣,對(duì)于低噪聲放大器的輸出信號(hào)同樣有兩種處理方式:使用平衡器和使用分立元件。Atheros的方案中,有些使用平衡器;Ralink的方案中,至今還沒有使用過。
其實(shí)大家也一定想到了,收發(fā)器接收信號(hào)和收發(fā)器發(fā)送信號(hào)差不多就是互為逆過程,因此電路的結(jié)構(gòu)也差不多是相反的。沒錯(cuò),看了下面的實(shí)際電路圖就知道了。 先來介紹使用平衡器的方案。在某實(shí)際案例中,采用了如圖2-8所示的平衡器電路。單端信號(hào)RF_IN經(jīng)過平衡器F5后得到差分的射頻信號(hào)RFIN_P和RFIN_N。
圖2-8 某案例采用的平衡器電路
再來看看采用分立元件實(shí)現(xiàn)的方法,圖2-9是Ralink慣用的方式,圖2-10是Atheros常用的處理方式。可以看出,這兩種設(shè)計(jì)方法大同小異。
圖2-9Ralink常用的分立元件信號(hào)處理方式