无线唤醒电路建模与设计

论文摘要

无线终端的功耗问题一直制约着无线通信技术的应用。为了有效的降低无线终端的冗余功耗,延长工作时间,人们提出了无线唤醒技术。无线唤醒电路接收控制端所发出的无线唤醒信号,并产生用于唤醒无线终端的外部中断或复位信号,是实现无线唤醒的一种形式。本文首先以Cockcroft-Walton倍压整流电路为基础构建研究无线唤醒电路,并针对无线唤醒的实际应用环境,提出了电路在超高频和低输入功率条件下分析模型。该模型考虑了输入信号幅度,二极管参数,电路级数以及负载阻抗等主要电路参数。利用该模型能准确的计算出使得电路性能最优化所需的元件参数并节省设计时间,模型的计算结果与HSpice仿真结果吻合。本文还将利用该模型对一个含有天线、功率匹配网络和反相器负载的完整无线唤醒电路进行研究,提出设计方法,对电路中可能出现的寄生参数等不利因素进行分析,对组成电路的各个部分对无线唤醒电路性能的影响进行分析,并提出改进方法。最后参考现有的元器件参数,构建并优化无线唤醒电路并进行仿真和性能估计。结果表明,使用该无线唤醒电路可以使得反相器负载发生翻转,进而唤醒无线终端,且在符合完全辐射安全标准的条件下可以满足日常的无线通信唤醒要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 无线唤醒的意义
• 1.2 无线唤醒技术的研究现状
• 1.2.1 搜索式无线唤醒策略
• 1.2.2 触发式无线唤醒策略
• 1.3 无源无线唤醒电路的研究现状分析
• 1.4 本论文的任务
• 第2章 无线唤醒电路建模
• 2.1 无线信道的路径损耗
• 2.2 COCKCROFT-WALTON 倍压整流电路模型
• 2.2.1 电容等效负载模型
• 2.2.2 C-W 倍压整流电路通用模型
• 2.2.3 C-W 倍压整流电路简化模型
• 2.3 二极管模型
• 2.3.1 肖特基势垒二极管原理
• 2.3.2 肖特基二极管模型
• 第3章 C-W 倍压整流电路分析模型验证与分析
• 3.1 通用模型的验证与分析
• 3.2 简化模型的验证与分析
• 3.3 输出纹波与负载电容的影响
• 第4章 无线唤醒电路设计与仿真
• 4.1 无线唤醒电路性能最优化条件
• 4.2 最优条件下的无线唤醒电路
• 4.3 一般条件下的无线唤醒电路
• 4.4 无线唤醒电路的设计流程与优化方法总结
• 4.5 无线唤醒识别展望
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 上海交通大学学位论文答辩决议书