一种高灵敏度低功耗的超再生接收机系统

采用0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺,实现用于402 MHz的超再生无线接收机系统。该系统采用互补交叉耦合结构的LC振荡器作为超再生振荡器,以最小化功率消耗;采用模拟与数字结合的方式实现复合熄火波形,在提高超再生接收机接收灵敏度与频率选择性的同时,进一步降低整体功耗。后仿真结果显示,在电源电压1.5 V的条件下,工作电流小于0.35 mA,系统接收灵敏度高于-90 dBm。

超再生接收机在ISM频段下的混沌现象

针对超再生振荡器的传统动力学模型的工作频率过低而不具备实际参考意义的问题,本文将超再生接收机模型提升至ISM频段下的433 MHz。使用软件的数值仿真方法对改进后的模型进行混沌态动力学特性研究,采用李雅普诺夫指数法对模型混沌状态进行定量检测,并研究该频率下不同状态的接收机对弱信号的检测能力。仿真结果表明433 MHz超再生接收机在受较低频率熄灭信号控制时能够产生混沌现象,该频段下的混沌态超再生接收机灵敏度要高于周期态约3 dB,证明了混沌能够产生并被应用于实际ISM频段下的超再生接收机,为提高超再生接收机的弱信号检测能力提供了一种可行的方案。

具有稳定工作状态的无线接收用超再生振荡器

介绍了一种用于无线接收机的具有稳定工作状态的超再生振荡器.这一超再生振荡器的起振时间被由超再生振荡器、高效率包络检波器和高精度电荷泵等构成的类似于锁相环的环路锁定在某一固定状态上.文中建立了环路的离散模型,分析了环路的稳定性,并介绍了主要的模块电路.该振荡器采用0.5μm CMOS工艺实现,工作在315MHz/433MHz的工业、科学和医药（ISM）频率段,电源电压为2.5~5.5V.测试结果显示,振荡器的起振时间与工艺、温度、工作频率和电源电压等无关.

用于315/433MHz超再生接收机的射频前端关键技术

采用0.5μm CMOS工艺实现了用于315/433MHz超再生无线接收机的射频前端电路,包括射频放大器和超再生振荡器。文中提出了一种改进型有源电感,提高了射频放大器中谐振回路的品质因数。阐述了振荡器的自偏置效应以及振荡器输出信号幅度和电流源的关系,在此基础上实现了适用于包络检波的差分结构超再生振荡器。测试结果显示,电源电压范围为2.5V^5V,电流小于2.5mA,系统接收灵敏度优于-90dBm。

具备参考级频率准确性的紧凑结构超再生接收机

针对传统超再生接收机频率准确性不高的问题,提出了一种应用于低速率、短距离无线传感器网络的基于晶体的超再生接收机.该接收机使用晶体振荡器取代传统的由电感电容或者电阻电容构成的超再生振荡器;借助晶体超高的品质因数,该超再生接收机实现了与晶体振荡器一样的接收频率准确度和稳定性,并且不受工艺、工作电压和环境温度的影响.文中使用0.18μm CMOS工艺实现了一个原型芯片,该芯片运用双向驱动电路,克服了晶体起振慢和不易完全停振的挑战,实现了参考时钟振荡器按照超再生方式运行和-78 dBm的灵敏度(1 kb/s数据率).测试数据表明,该接收机的频率选择性改善达50倍,灵敏度中心频率偏离目标频率仅7×10^(-6),达到了参考级频率准确性的精度.该接收机外围电路只需一个晶体和少量电源滤波电容,为无线传感器网络等应用提供了一个非常紧凑的方案,特别适用于无线内窥镜胶囊应用.