JSSC 2006第12期RF & Wireless

Low-Power 24-GHz Transceiver With Passive RX Front-End and 400-mV Supply

介绍了一款超低功耗2.4GHz收发器，适用于无线传感器网络。

400-mV supply, 7-dB noise figure, 7.5-dBm IIP3, 330 μW

超低功耗2.4GHz无线传感器网络被动接收前端谐振匹配网络

▸创新点1：全被动接收前端设计（电路创新）。该设计摒弃传统有源放大器，采用全被动结构实现电压增益，显著降低功耗至330μW（400mV供电），同时保持7dB噪声系数和7.5dBm IIP3性能，解决了无线传感器网络对超低功耗的需求。

▸创新点2：集成谐振匹配网络（方法创新）。通过LC谐振网络实现天线与被动混频器间的阻抗匹配，直接产生电压增益并优化信号传输效率，该结构在2.4GHz频段实现高效能转换，减少传统有源匹配的功耗开销。

▸创新点3：被动混频器干扰抑制机制（系统创新）。利用混频器输入阻抗特性，在开关频率处形成等效高Q值LC滤波器响应，可抑制带外干扰，论文推导的阻抗模型揭示了其干扰抑制潜力，为无源接收机抗干扰设计提供新思路。

▸创新点4：400mV超低电压供电架构（电路创新）。整个收发器在400mV电源电压下工作，通过优化被动前端和二进制FSK发射机（PA效率达45%）的协同设计，实现系统级能效提升（整体效率30%），突破低压供电限制。

Abstract

An ultra low power 2.4-GHz transceiver targeting wireless sensor network applications is presented. The receiver front-end is fully passive, utilizing an integrated resonant matching network to achieve voltage gain and interface directly to a passive mixer. The receiver achieves a 7-dB noise ﬁgure and 7.5-dBm IIP3 while consuming 330 W from a 400-mV supply. The binary FSK transmitter delivers 300 W to a balanced 50- /10load with 30% overall efﬁciency and 45% power ampliﬁer (PA) efﬁciency. Perf