无线体域网(Wireless Body Area Network,简称WBAN)作为一个新兴的通信技术,是一个前沿而且热门的研究课题。随着无线通信技术和半导体产业的发展,以短距离、低功耗为特点的WBAN将在医疗保健、消费电子等领域发挥越来越重要的作用。本文参考IEEE802.15.6协议,设计一种工作在400~450MHz频段的短距离传输、超低功耗无线收发系统。首先介绍了无线体域网标准以及其中的物理层,包括窄带(NB)、超宽带(UWB)、人体网络通信(HBC)等层,分析了其中的几个主要频段,选出了适合无线体域网并用于医疗植入系统的MICS频段。然后介绍了无线通信原理,详细介绍了数字通信系统及其通信信道,为无线收发系统的设计提供了理论基础。基于WBAN标准,本文提出了用于医疗植入系统的收发机指标。收发机工作频段较窄,在400MHz到450MHz之间。数据传输速率要求达到100kbps。普通感知节点传输距离为2~5米,支持多通道传输和双向传输。对于发射机,要求最大发射功率小于0dBm,邻道功率比为-26dB,误差矢量模(EVM)为-11~-20dB。对于接收机,能接收到的最小信号功率在-90dBm,灵敏度(sensitivity)要做到至少-84dBm,相邻信道抑制比为6~17dB,输出端信噪比(SNR)大于12dB。根据指标要求和实际应用环境,本文分析了不同收发机的架构和优缺点,确定了低中频接收机结构和超外差发射机结构。接着对收发机中的三个关键模块,功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)和混频器(Mixer)进行了设计。功率放大器选择AB类功放,保证较好的线性度的同时具有不错的效率。低噪声放大器选择电感源极负反馈结构,降低噪声的同时保证一定的增益。混频器选择双平衡有源结构,优点是功耗低、增益大且端口馈通较小。对于系统级设计,本文分析了不同的调制解调技术的优缺点,选择了FSK和OOK两种调制解调方案。OOK调制弥补了FSK调制数据率过低的缺点,但限制了传输距离,可以根据要求选取。接着介绍了系统的模块化设计,以及PCB设计。在设计PCB的时候,要从布局和布线两方面着手考虑,射频模块、数字模块和模拟模块要分别铺地,尽可能将数字走线、电源走线远离射频电路。本文设计选用的是GSMC0.13um工艺,仿真工具为spectre。在MICS测试房进行测试,测试结果表明,发射机输出功率小于0dBm,OOK调制方案下,数据率可达200kbps。传输距离2~5米,支持双向传输和多通道传输。