半波振子结构在井下5G辐射场中的安全性分析

GB 3836.1-2021《爆炸性环境第1部分设备通用要求》规定,爆炸性环境中射频设备的射频阈功率不得大于6 W,该规定引自欧盟标准,缺乏试验验证,严重制约了5G技术在煤井下的应用。为了重新评价矿井5G通信设备辐射电磁波能量的安全性,分析得出金属结构耦合电磁波产生放电的形式应为低压分断电路电弧放电;分析了金属结构耦合电磁波产生的放电能量,选择最易耦合电磁波的半波振子结构为研究对象,通过比较得出等效半波振子等价直流放电电路产生的放电能量大于等价高频放电电路产生的放电能量,从而将分析金属结构耦合电磁波放电的安全性转换为分析金属结构的等效半波振子天线等价直流放电电路的安全性。选择直流本安电路的安全性判别原则来判断等效半波振子等价直流放电电路的安全性,通过计算放电功率和能量,得出5G射频设备辐射功率不大于10.5 W时,将不会点燃爆炸性的瓦斯气体,因此,可将5G通信系统射频基站的安全辐射功率提高到10.5 W。

基于CC1101的大容量数据无线传输方法

设计了无线收发模块电路,分析了无线收发芯片CC1101的主要寄存器特点以及CC1101的数据帧格式。提出了无线收发器的两种大数据量数据收发方法,并对两种方法进行了比较。采用监测FIFO门限的方法给出了超过256 B长的数据包无线收发的实现过程。这种方法主要通过中断服务子程序实现数据收发,功耗低。实测结果表明,所设计的大数据量无线收发方法性能稳定,达到了实用要求。

一种低电压低功耗射频接收前端电路的设计

介绍了一种工作在900MHz ISM频段的低电压低功耗射频接收前端,包括一个自偏置反相器结构的低噪声放大器和一个开关跨导型混频器.低噪声放大器利用电流复用技术以有限的电流实现较高的增益.混频器采用开关跨导技术、电流复用技术以及动态阈值电压技术以实现低电压低功耗.该射频接收前端在180nm CMOS工艺下流片并测试,测试结果显示,该射频接收前端在840~960 MHz频段内S11<-10dB,实现了22.5dB转换增益及8.5dB单边带噪声系数,输入三阶交调点为-10.1dBm,在0.8V电源电压下消耗2mW功耗.

低功耗UHFRFID射频/模拟前端解决方案

提出了用于无源超高频射频识别(UHF RFID)芯片的射频/模拟前端.该射频/模拟前端通过系统分区和分时供电优化了系统功耗,子电路包括整流电路、基准电路、三轨稳压电路、解调/调制电路、上电复位电路以及时钟电路.通过引入阈值补偿,将全CMOS整流电路的整流效率提升至不低于48%;电流求和型亚阈值基准电路在保证基准精度的同时,有效降低了功耗和芯片面积;无需大尺寸无源器件的解调电路,并从系统架构层面解决了解调失真的问题.该射频/模拟前端电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺库仿真并投片验证,测试结果表明:直流功耗为3.6μA,芯片有效面积为0.27mm2.将该射频/模拟前端电路集成至一款UHF RFID标签芯片中,采用商用阅读器进行测试,其读取距离>6m,平均读取速率达到89.9个/s.