13、低功耗无线发射与三维成像的创新技术

低功耗无线发射与三维成像的创新技术

1. 正交反向散射技术的低功耗无线发射机

1.1 链路预算与性能表现

当采用特定方法获得高达 0.9 的反射系数时，即便射频前端（RF - FE）反射及实施过程中的损失总和达到 6.0 dB，在 1 米的通信距离下，原则上仍可维持 64QAM 所需的信噪比。这表明该技术在一定条件下具备良好的通信性能。

1.2 发射机的结构与实现

• 信号转换与解码 ：6 位串行数据（基带信号）在与基带时钟同步后，通过串并转换（S2P）电路转换为并行信号。解码器依据并行信号确定射频前端（RF - FE）中对应符号需开启的开关，其中高 3 位确定 I，低 3 位确定 Q。
• 混频与上变频 ：混频器本质上是一个多路复用（MUX）电路，它根据本地信号的高低电平选择解码器的输出，将基带信号上变频至中频（IF），并输出 I<7:0> 和 Q<7:0> 用于 RF - FE 中的开关控制。
• 本地信号生成 ：本地信号由具有 10 MHz 反相器型皮尔斯拓扑的晶体振荡器分频产生。振荡器输出信号经过单端转差分转换后，输入到带有 D 触发器的分频器中，生成 0° 和 90° 的中频本地信号。

1.3 芯片布局与功耗分析

发射机芯片采用 180 nm Si CMOS 技术，面积为 1.0 mm × 0.45 mm（包括 IO），L1 和 L2 使用片外电感器。总功耗为 82 μW，其中混频器（53 μW）和晶体振荡器（21 μW