应用于WSN节点的中频滤波电路模块的设计

摘要

近些年来，随着无线通信技术和CMOS模拟电路技术的飞速发展，无线传感网络射频前端接收机性能要求越来越高，而中频滤波电路具有对镜像抑制和信道选择的功能，其作为射频前端接收机中的重要模块，是整个接收机设计的难点之一。 本文基于0.18μm CMOS工艺，设计了一种适用于无线传感网络中低中频射频前端接收机中的中频滤波电路模块，其中包括镜像抑制滤波器和有源带通滤波器两个部分。首先介绍了滤波器的发展历史和研究现状，并对不同逼近方式下的滤波器进行了对比分析，根据射频前端接收机的指标要求确定了电路实现方案。基于源级负反馈的交叉耦合差分对结构设计了一种高线性度的跨导运算放大器，在此基础上设计了一种2阶Butterworth镜像抑制滤波器，然后采用LC无源电路综合法设计一种3阶有源带通滤波器。仿真实验结果显示，镜像抑制滤波器的中心频率为1.2MHz，-3dB带宽为736kHz，在1.2MHz处的增益为21.83dB，-1.2MHz处的衰减为-8dB，镜像抑制比为29.8dB；而所设计的有源带通滤波器中心频率为1.2MHz,-3dB带宽为337.2kHz,在1.2MHz处的增益为4.354dB，其性能指标达到了设计要求。

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