为无线传感器网络设计一个纳米瓦级的功耗,高灵敏度的唤醒接收器
Yabin An1, Xinkai Zhen1, Xiaoming Li1
1School of Microelectronics, Xidian University, Xi'an 710126, China.
Micromachines
|February 27, 2026
概括
这项研究介绍了一种用于无线传感器网络 (WSN) 的新型唤醒接收器 (WuRx),它实现了纳米瓦的功耗和高灵敏度. 这种设计能够实现可靠的远程通信,这对于实际的WSN部署至关重要.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 计算机工程 计算机工程
- 无线通信无线通信
背景情况:
- 无线传感器网络 (WSN) 面临着将远程通信与超低功耗需求相结合的挑战.
- 现有的唤醒接收器 (WuRx) 架构存在低能效,不可靠的调制和不良时钟同步问题.
研究的目的:
- 设计和演示一种具有纳米瓦的功耗和对WSN的高灵敏度的新型WuRx.
- 为了克服传统WuRx设计在能源效率,调节可靠性和时钟同步方面的局限性.
主要方法:
- 事件触发机制只有在检测到有效命令时才能激活主系统,从而最大限度地减少待机功率.
- 直接合天线与整形器匹配提高了能量传输效率,绕过了传统的50欧姆接口.
- 具有适应性参考水平的平均检测解调器解决了浅调问题.
- 容错相对应器逻辑和数据边缘触发时钟同步与过量采样提高了数据接收可靠性.
主要成果:
- 制造的WuRx在0.5V时实现了305nW的超低功耗.
- 高灵敏度为-47 dBm,在920-925 MHz频段内可实现高达400米的通信范围.
- 该设计显示了能源效率和接收可靠性的显著改进.
结论:
- 拟议的WuRx设计为远程WSN节点提供了高效,高可靠的解决方案.
- 这一创新促进了WSN技术的大规模实际应用.
- 电路和系统层面的协同方法解决了WSN的核心通信挑战.
