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在WLAN网络中，由于WLAN的低功率与高频率限制了其覆盖范围，所以现有的产品基本上通信距离都比较小，并且实现双向收发的比较少。而目前很多功率放大器都集成在收发端内部，这样提高了集成度，简化了电路，但是这种集成的功率放大器的功率往往不够大，要实现长距离传输必需外加功率模块。本文主要研究的是无线功率放大器的设计方案与硬件的实现，通过增大发射信号功率、放大接收信号提高灵敏度来实现，同时实现了信号的双向收发，可运用于802.11b／g模式的远距离无线传输。
1 无线功率放大器的设计
如图1所示，在系统原理图中，射频输入通道耦合一部分功率送到检波电路进行处理，检出的射频包络和固定门限电平比较来控制信号端口的收发状态，如果高于门限电平，切换射频开关，有信号要发射，打开发射通道，反之处于接收状态。
1.1 传输微带线的设计
微带线是RF电路设计的重点，是模块匹配网络中的一部分，也是连接各个功能模块的桥梁。传输微带线用以输入／输出信号或者连接电路，如果它与前端电路的输出阻抗和后端电路的输入阻抗匹配，就可以使信号传输过程中的功率损耗减至最小。本设计中的传输微带线特征阻抗为50Ω。
微带线的特征阻抗值由微带线的宽度w、PCB板的介电常数ε、PCB板的大厚度H、铜箔厚度T等参数决定。在材料一定的条件下，特征阻抗只取决于微带线的宽度w，本设计中采用FR4板材。由式(1)：
1.2 双管平衡放大电路的设计
发射功率放大电路的作用是将发射信号放大，输出大功率。在本电路中采用双管平衡放大电路，采用并联的方法来提高输出功率。功率放大芯片选择anadigics公司的AWL6153UM7P8，其在5 V直流电压，802.11g模式下54 Mb／s信号速率最大输出功率可以达到+25 dBm，将芯片的两个相同的应用电路并联后构成平衡放大电路提高输出功率。图2中，在软件Agilent ADS2004环境下，对参数S仿真的结果可以看到，端口插入损耗在2.4 GHz小于3 dB，放大电路的输出功率最大可以达到27 dBm，即500 mW。
1.3 低噪声放大接收电路的设计
低噪声放大接收电路则是提高接收信号灵敏度。设计电路选择RFMD2373芯片，可以提供最大15 dB的增益和1.3 dB的低噪音系数并且耗电仅10 mA，在2.4 GHz时一阶增益压缩点(P1dB)-3.5 dBm，三阶交词截取点(IP3)为9.5 dBm。在输入端加一级带通滤波器，可以有效滤除噪声。
1.4 检波电路设计
为了不使接收功率较大时功率检波器输出大电压值，同时避免功率检测电路影响电路的特征阻抗，因此功率检波器输入端采用定向耦合器从通路中耦合出一部分功率输入到检波电路中。而切换控制信号由功率检波电路输出信号整形变换得到。在电路中从射频主通路耦合出一部分能量提供给芯片MAX4003检波出发射信号，主通路衰减小于1 dB，耦合度为13 dB，ADS软件下S参数仿真如图3所示。微带耦合线的物理尺寸为：微带线宽度w=11.8 mil，间距s=3.9 mil，耦合线长L=531 mil。
