作者:Thomas Cameron and Peadar Forbes
想象一下,一種設(shè)備可以在您家中提供高質(zhì)量的手機(jī)接收,讓您和您的家人以較低的月費(fèi)無(wú)限制地使用語(yǔ)音和數(shù)據(jù)。毫微基站(通常稱(chēng)為家庭基站)提供所有這些以及更多功能。這種小型無(wú)線(xiàn)設(shè)備可改善家庭或辦公室的本地?zé)o線(xiàn)覆蓋范圍,有望極大地改變無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的格局。
圖1說(shuō)明了家庭基站的概念。傳統(tǒng)基站提供廣域覆蓋,而家庭基站則在住宅等小區(qū)域內(nèi)提供無(wú)線(xiàn)覆蓋。家庭基站通過(guò)用戶(hù)的寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接將移動(dòng)流量路由到網(wǎng)絡(luò),從而減輕無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的流量。家庭基站提高了網(wǎng)絡(luò)的容量,同時(shí)降低了運(yùn)營(yíng)商的回程、電力和維護(hù)成本。它還使運(yùn)營(yíng)商能夠在信號(hào)覆蓋范圍有限的家庭中競(jìng)爭(zhēng)服務(wù)。為了換取補(bǔ)貼的家庭基站,運(yùn)營(yíng)商會(huì)在客戶(hù)的每月蜂窩計(jì)劃中增加額外費(fèi)用。在家庭基站區(qū)域時(shí),所有移動(dòng)使用都將包含在家庭計(jì)費(fèi)計(jì)劃中,允許在家中無(wú)限制地使用語(yǔ)音和數(shù)據(jù),而不會(huì)產(chǎn)生大筆月度賬單。家庭基站的接近可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的鏈路,同時(shí)減少手機(jī)電池的使用。家庭基站克服了來(lái)自基站的3G信號(hào)穿透墻壁的限制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)的高速訪(fǎng)問(wèn),例如瀏覽互聯(lián)網(wǎng),下載音樂(lè)和手機(jī)上的流媒體視頻。
家庭基站類(lèi)似于Wi-Fi路由器,基于經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)(UMTS,CDMA)。它與新興標(biāo)準(zhǔn)兼容,使用運(yùn)營(yíng)商擁有的頻譜提供高效、強(qiáng)大的無(wú)線(xiàn)鏈路。與現(xiàn)有手機(jī)的兼容性使連接對(duì)用戶(hù)透明。與將數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)基站聚合到核心網(wǎng)絡(luò)上的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)不同,家庭基站網(wǎng)關(guān)必須管理數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)個(gè)家庭基站節(jié)點(diǎn)。
家庭基站必須以與手機(jī)相似的成本提供基站預(yù)期的服務(wù)質(zhì)量(QoS),這給無(wú)線(xiàn)電設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。家庭基站必須以宏節(jié)點(diǎn)的一小部分成本提供高質(zhì)量的語(yǔ)音服務(wù)和高速移動(dòng)數(shù)據(jù)服務(wù)(EVDO和HSPA)。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),家庭基站設(shè)計(jì)必須利用低成本制造技術(shù)和高度集成的電路,以最大限度地減少校準(zhǔn)和測(cè)試時(shí)間。家庭基站駐留在家中,因此它們必須體積小、成本低且用戶(hù)安裝。以 100 mW 量級(jí)的低功耗傳輸時(shí),家庭基站必須了解無(wú)線(xiàn)環(huán)境,以減輕干擾并滿(mǎn)足監(jiān)管要求。3G家庭基站必須監(jiān)控UMTS信道以檢測(cè)附近的基站,以及GSM信道,以建立當(dāng)用戶(hù)離開(kāi)家庭基站區(qū)域時(shí)可能適合切換的小區(qū)。
家庭基站可以看作是兩個(gè)不同的功能:模擬前端和基帶處理器。前端是本文的主題,它將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為發(fā)射電路中的RF信號(hào),反之亦然。前端設(shè)計(jì)需要在集成和性能之間進(jìn)行權(quán)衡。雖然可以定制分立式解決方案以提供最佳性能,但對(duì)于家庭基站設(shè)計(jì)而言,成本過(guò)高。相反,完全集成的解決方案可以提供最低的成本,但性能可能還不夠。
圖2.基于ADI芯片組的家庭基站模擬前端實(shí)現(xiàn)。
圖2顯示了家庭基站的高級(jí)框圖,該框圖旨在支持UMTS頻段1中的本地基站操作以及監(jiān)視850 MHz、900 MHz、1800 MHz、1900 MHz和2100 MHz頻段的信號(hào)。AD98631混合信號(hào)前端(MxFE)基帶收發(fā)器ADF4602?2集成無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器,ADL55423和ADL53204線(xiàn)性放大器、開(kāi)關(guān)、濾波器和其他相關(guān)支持電路構(gòu)成了家庭基站的緊湊、高性能前端。下面詳細(xì)介紹了突出顯示的塊。
在發(fā)射端,數(shù)字基帶向AD12饋送9863位并行數(shù)據(jù)流,AD4602將其轉(zhuǎn)換為模擬I/Q基帶信號(hào)?;鶐盘?hào)由ADF5542轉(zhuǎn)換為RF,由ADL5320和ADL6增益級(jí)放大,然后發(fā)送到雙工器。功率檢波器監(jiān)視RF輸出。單刀六擲 (SP13T) 開(kāi)關(guān)選擇將哪個(gè)發(fā)射或接收監(jiān)控鏈連接到單個(gè)天線(xiàn)。該信號(hào)鏈在RF輸出連接器上提供3 dBm輸出功率,同時(shí)滿(mǎn)足25GPP標(biāo)準(zhǔn)TS104.<>中定義的發(fā)射ACLR規(guī)范。
接收鏈包括表面聲波 (SAW) 濾波器和用于監(jiān)控主路徑的單刀雙擲開(kāi)關(guān)。匹配模塊由一個(gè)簡(jiǎn)單的串聯(lián)/并聯(lián)電感組成,用于每個(gè)接收端口。ADF4602具有三個(gè)接收器輸入引腳:一個(gè)用于頻段1,一個(gè)用于高頻段和低頻段監(jiān)控功能。頻段 1 接收功能可在 1960 MHz 和 2140 MHz 之間切換以接收上行鏈路信號(hào),以監(jiān)控下行鏈路頻率。ADF4602將所選RF信號(hào)下變頻并濾波為基帶I/Q信號(hào)?;鶐盘?hào)由AD9863中的雙通道ADC采樣,并轉(zhuǎn)換為數(shù)字基帶的雙通道12位并行位流。
該功能分區(qū)為設(shè)計(jì)人員提供了靈活性,確保了信號(hào)鏈的高性能,并允許選擇數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的速度和分辨率以滿(mǎn)足應(yīng)用的要求。ADI解決方案使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒛M前端與商用基帶功能相結(jié)合,加快家庭基站設(shè)計(jì)的上市時(shí)間,同時(shí)隨著家庭基站市場(chǎng)的成熟,保持ADI技術(shù)未來(lái)集成的優(yōu)勢(shì)。
ADF4602 集成無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器
ADF4602(如圖3所示)是一款3G收發(fā)器,具有無(wú)與倫比的集成度和非常適合高性能3G家庭基站的特性集。該接收器基于直接變頻架構(gòu),是高度集成的寬帶CDMA (W-CDMA)接收器的理想選擇,通過(guò)完全集成所有級(jí)間濾波器來(lái)減少物料清單(BOM)。接收基帶濾波器提供可選帶寬,支持接收W-CDMA和GSM-EDGE無(wú)線(xiàn)電信號(hào)??蛇x帶寬與多頻段LNA輸入結(jié)構(gòu)相結(jié)合,允許GSM/EDGE信號(hào)作為UMTS家庭基站的一部分進(jìn)行監(jiān)控。
ADF4602內(nèi)置兩個(gè)完全集成的可編程頻率合成器,用于生成發(fā)射和接收本振(LO)信號(hào)。該設(shè)計(jì)采用小數(shù) N 分頻架構(gòu),可實(shí)現(xiàn)低噪聲和快速鎖定時(shí)間。所有必要的組件,包括環(huán)路濾波器、VCO和諧振電路組件,都完全集成在發(fā)射和接收頻率合成器中。VCO 以?xún)杀兜母哳l段頻率和四倍的低頻段頻率運(yùn)行,從而最大限度地降低了 VCO 在所需頻率下的泄漏功率和 VCO 的調(diào)諧范圍要求。VCO采用多頻段結(jié)構(gòu),覆蓋寬工作頻率范圍。該設(shè)計(jì)結(jié)合了頻率和幅度校準(zhǔn),以確保振蕩器始終以最佳性能運(yùn)行。完全獨(dú)立的校準(zhǔn)在200 μs PLL鎖定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,無(wú)需用戶(hù)輸入。片內(nèi)VCO輸出被饋送到調(diào)諧緩沖級(jí),然后饋送到正交發(fā)生電路。調(diào)諧緩沖器確保在VCO傳輸中產(chǎn)生最小的電流和LO相關(guān)噪聲。正交發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)調(diào)制器和解調(diào)器所需的高精度相位信號(hào)。已采取特殊預(yù)防措施,在發(fā)射鏈和接收鏈之間提供頻分雙工(FDD)系統(tǒng)所需的隔離。
圖3.ADF4602原理框圖
接收器前端包括三個(gè)高性能、單端、低噪聲放大器(LNA),使該器件能夠支持三頻段應(yīng)用。兩個(gè)適合 1800 MHz 至 2170 MHz 的高頻段工作,而一個(gè)適合 824 MHz 至 960 MHz 的工作。 級(jí)間RF濾波完全集成,確保外部帶外阻塞信號(hào)在混頻器級(jí)之前得到適當(dāng)?shù)乃p。單端 50 Ω輸入結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了接口,并減少了小尺寸單端雙工器所需的匹配組件。出色的器件線(xiàn)性度可確保各種SAW和陶瓷濾波器雙工器的良好性能。
高線(xiàn)性度解調(diào)器電路用于將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶同相和正交分量。包括兩個(gè)解調(diào)器部分:一個(gè)針對(duì)高頻段LNA輸出優(yōu)化,另一個(gè)針對(duì)低頻段優(yōu)化。高頻段和低頻段輸出組合在一起,直接驅(qū)動(dòng)到基帶低通濾波器的第一級(jí),從而減少基帶放大之前的最大阻塞信號(hào)。接收器頻率合成器部分從VCO分配系統(tǒng)向混頻器提供正交LO驅(qū)動(dòng)??删幊谭诸l器允許在高頻段和低頻段使用相同的VCO。通過(guò)精心設(shè)計(jì)和布局解調(diào)器和VCO分配電路,實(shí)現(xiàn)了出色的90°正交相位和幅度匹配。
基帶部分包括分布式增益和濾波,旨在提供最大54 dB增益和60 dB增益控制范圍。通過(guò)精心設(shè)計(jì),通帶紋波、群延遲、信號(hào)損耗和功耗保持在最低水平。過(guò)濾器校準(zhǔn)在制造過(guò)程中進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)高度的準(zhǔn)確性和易用性。兩個(gè)可選 7千-提供階次基帶濾波器:一個(gè)具有 W-CDMA 的 1.92 MHz 截止頻率,另一個(gè)具有 100 kHz 的 GSM 截止頻率。
在W-CDMA模式下,ADF4602能夠提供102 dB增益,90 dB增益控制范圍分布在整個(gè)接收信號(hào)鏈中。RF前端包含30 dB的控制范圍:LNA為18 dB,混頻器跨導(dǎo)級(jí)為12 dB。兩個(gè)基帶有源濾波器級(jí)均提供18 dB增益控制范圍,步長(zhǎng)為6 dB。這導(dǎo)致總增益控制范圍為36 dB,步長(zhǎng)為三個(gè)12 dB。可變?cè)鲆娣糯笃?/u> (VGA) 以 24dB 步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn) 1dB 增益控制范圍。為了簡(jiǎn)化編程并確保最佳的接收機(jī)性能和動(dòng)態(tài)范圍,只需對(duì)所需的總接收增益進(jìn)行編程;ADF4602解碼增益設(shè)置,并在各個(gè)模塊之間自動(dòng)分配增益。
該發(fā)射器采用創(chuàng)新的直接變頻調(diào)制器,可實(shí)現(xiàn)高線(xiàn)性度和低噪聲,同時(shí)無(wú)需外部發(fā)射SAW濾波器。用于I和Q通道的差分直流耦合基帶接口支持1.05 V至1.4 V的寬輸入共模電壓(VCM)。允許的最大信號(hào)擺幅為550 mV峰值,對(duì)應(yīng)于I或Q通道上1.1 V p-p的差分范圍。在正交調(diào)制器之前,基帶輸入的信號(hào)通過(guò) 2德·-訂購(gòu)截止頻率為 4 MHz 的巴特沃茲濾波器,以抑制帶外雜散。校準(zhǔn)技術(shù)可在頻率和環(huán)境條件下保持準(zhǔn)確的 I/Q 平衡和相位,確保在所有條件下都能以良好的裕量滿(mǎn)足 3GPP 載波泄漏、EVM 和 ACLR 要求。ADF4602在163 MHz失調(diào)和–190 dBm輸出功率下可實(shí)現(xiàn)–8 dBm/Hz寬帶本底噪聲,同時(shí)滿(mǎn)足TS25.104對(duì)EVM和ACLR的要求。輸出匹配至50 Ω,以便與功率放大器進(jìn)行簡(jiǎn)單連接。
AD9863 混合信號(hào)前端基帶收發(fā)器
AD9863是面向通信市場(chǎng)的MxFE集成轉(zhuǎn)換器系列成員,非常適合低成本、高性能家庭基站應(yīng)用。它集成了雙通道 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和雙通道 12 位 TxDAC 數(shù)模轉(zhuǎn)換器。ADC針對(duì)50 MSPS或更低的采樣進(jìn)行了優(yōu)化。DAC的工作速度高達(dá)200 MHz,包括一個(gè)可旁路的2×或4×插值濾波器。AD64采用9863引腳LFCSP封裝,尺寸僅為9 mm×9 mm ×0.9 mm。此處重點(diǎn)介紹AD9863,但MxFE系列的其他成員(AD9860、AD9861和AD9862)為設(shè)計(jì)人員提供了選擇控制電路性能和輔助轉(zhuǎn)換器的靈活性。 ?
圖4.AD9863 MxFE框圖
靈活的雙向 24 位 I/O 總線(xiàn)可容納各種商用基帶 ASIC 或 DSP。在半雙工系統(tǒng)中,接口支持 24 位并行傳輸或 12 位交錯(cuò)傳輸。在全雙工系統(tǒng)中,該接口支持12位交錯(cuò)ADC總線(xiàn)和12位交錯(cuò)DAC總線(xiàn)。靈活的 I/O 總線(xiàn)減少了引腳數(shù)量和封裝尺寸。對(duì)于頻分雙工(FDD)W-CDMA,AD9863可同時(shí)工作發(fā)射和接收通道。這需要使用全雙工模式 — 一條 12 位交錯(cuò) Rx 數(shù)據(jù)總線(xiàn)和一條 12 位交錯(cuò)發(fā)射數(shù)據(jù)總線(xiàn)。
DAC內(nèi)核將12位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)互補(bǔ)差分電流輸出,使用電阻網(wǎng)絡(luò)將其提供給ADF4602,如圖5所示。對(duì)于 120.1V 共模電壓,RDC 設(shè)置為 2 Ω,RL設(shè)置為 63 Ω,以實(shí)現(xiàn) 1V p-p 差分輸入擺幅。
圖5.AD9863和ADF4602之間的簡(jiǎn)單接口。
DAC包含可編程的精細(xì)增益和直流失調(diào)控制,可用于補(bǔ)償I和Q通道之間的失配,以抑制LO饋通并提高EVM性能。10位直流失調(diào)控制可獨(dú)立使用,為任一差分引腳提供高達(dá)±12%的失調(diào),從而允許校準(zhǔn)任何系統(tǒng)失調(diào)。
ADC輸入由一個(gè)2 kΩ差分輸入電阻和一個(gè)開(kāi)關(guān)電容電路組成。輸入可以自偏置至中間電源,也可以編程為接受外部直流偏置。因此,建議將ADF4602接收基帶輸出直接連接到AD9863 ADC輸入。ADC輸入滿(mǎn)量程電平為2 V p-p差分。
家庭基站時(shí)鐘解決方案
家庭基站需要一個(gè)非常精確的參考時(shí)鐘(±0.1 ppm),以滿(mǎn)足3GPP規(guī)范。實(shí)現(xiàn)這種非常精細(xì)的時(shí)鐘控制的方法不在本文的討論范圍之內(nèi),但存在許多可能性,包括通過(guò)監(jiān)控接收器的GSM宏蜂窩同步、GPS同步和IEEE 1588精密定時(shí)協(xié)議。在某些情況下,家庭基站供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)上述方法的組合。最終,參考時(shí)序控制電路將調(diào)節(jié)參考頻率源。在ADI評(píng)估板上,這款26 MHz VCTCXO用作ADF4602的基準(zhǔn)電壓源。延遲鎖相環(huán) (DLL) 產(chǎn)生 19.2 MHz,是 3.84 MHz W-CDMA 芯片時(shí)鐘的倍數(shù)。該19.2 MHz時(shí)鐘用作AD9863的時(shí)鐘輸入。
AD9863具有多種變量的通用時(shí)鐘配置。ADC時(shí)鐘速率、DAC時(shí)鐘速率、PLL和插值器設(shè)置可通過(guò)軟件控制,從而優(yōu)化功耗與性能以滿(mǎn)足要求。在推薦配置中,PLL乘法器設(shè)置為2×,PLL輸出頻率為38.4 MHz。ADC的時(shí)鐘頻率為該頻率的一半。在發(fā)射端,38.4MHz PLL輸出用于為DAC提供時(shí)鐘。發(fā)射插值設(shè)置為2×以抑制DAC鏡像。時(shí)鐘頻率的其他組合也是可能的。AD9863數(shù)據(jù)手冊(cè)提供了工作模式的完整說(shuō)明。使用上述時(shí)鐘方案,家庭基站不需要任何離散頻率轉(zhuǎn)換PLL,這在宏蜂窩基站中很常見(jiàn)。集成了所有頻率轉(zhuǎn)換,幫助家庭基站滿(mǎn)足市場(chǎng)需求的價(jià)格點(diǎn)。
射頻放大器
為RF功率級(jí)選擇的放大器是采用InGaP工藝制造的低成本、高性能寬帶線(xiàn)性放大器。它們線(xiàn)性放大ADF4602的輸出,并補(bǔ)償RF雙工器和開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的損耗。ADL5542內(nèi)置偏置和匹配功能;ADL5320需要外部匹配,采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)塑料SOT-23封裝。兩個(gè)放大器均直接采用5 V電源軌供電,因此無(wú)需外部偏置電路。放大器的主要規(guī)格如表1所示。ADI RF放大器設(shè)計(jì)采用專(zhuān)有技術(shù),具有出色的線(xiàn)性度與電源電流的關(guān)系。
表 1.ADF5542和ADL5320的主要指標(biāo) (@ 2 GHz)
規(guī)范 |
ADL5542 | ADL5320 |
獲得 |
19分貝 |
13.2分貝 |
P1分貝 |
18.9分貝 |
25.7分貝 |
輸出 IP3 |
37分貝 |
42分貝 |
噪聲系數(shù) |
3.1分貝 |
4.4分貝 |
電源電流(5 V電源) |
97毫安 |
104毫安 |
發(fā)射輸出功率和干擾抑制
為了減輕干擾,家庭基站必須靈活、智能地設(shè)置其輸出功率,以應(yīng)對(duì)多個(gè)以相同頻率工作的家庭基站彼此靠近的部署(例如,在公寓大樓中)。在這里,每個(gè)家庭基站都需要以較低的輸出功率進(jìn)行傳輸,以避免同頻干擾。此外,家庭基站不會(huì)對(duì)在相鄰信道上運(yùn)行的地理上相鄰的宏蜂窩基站造成干擾,因?yàn)檫@會(huì)給連接到宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的附近移動(dòng)電話(huà)產(chǎn)生死點(diǎn)。因此,家庭基站將具有相鄰信道保護(hù)要求,迫使其測(cè)量相鄰下行信道中的功率,并根據(jù)預(yù)定公式設(shè)置自己的功率,以免阻礙宏基站信號(hào)。我
為了使家庭基站滿(mǎn)足所需的價(jià)位并便于客戶(hù)安裝,這些干擾緩解技術(shù)必須是自動(dòng)化的,并且不得要求訓(xùn)練有素的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員或家庭用戶(hù)輸入。此過(guò)程應(yīng)在用戶(hù)首次打開(kāi)框時(shí)自動(dòng)啟動(dòng),此后定期更新。ADI設(shè)計(jì)中的頻段1監(jiān)控接收器和ADF4602上的大發(fā)射動(dòng)態(tài)范圍相結(jié)合,使家庭基站供應(yīng)商無(wú)需外部輸入即可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)這些干擾抑制技術(shù)。監(jiān)控接收器允許精確測(cè)量相鄰?fù)ǖ乐械墓β什⑾鄳?yīng)地調(diào)整輸出功率。需要大約30 dB的總發(fā)射功率動(dòng)態(tài)范圍。
無(wú)線(xiàn)電性能測(cè)量
為了根據(jù) TS25.104 無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)規(guī)范評(píng)估收發(fā)器芯片組,上述收發(fā)器產(chǎn)品線(xiàn)已納入評(píng)估板設(shè)計(jì)。如圖6所示的評(píng)估平臺(tái)可以對(duì)發(fā)送和接收鏈進(jìn)行獨(dú)立測(cè)試,以及單個(gè)組件測(cè)試。該評(píng)估板包括圖1中框圖的功能以及電源調(diào)理功能。無(wú)線(xiàn)電部分包括ADF4602、AD9863、ADL5542、ADL5320、VCTCXO以及所有相關(guān)的前端開(kāi)關(guān)和濾波器,在電路板上占用1英寸×2英寸的空間。請(qǐng)注意,該板尚未針對(duì)節(jié)省空間進(jìn)行優(yōu)化,因?yàn)樗菫闇y(cè)試目的而配置的,但可以實(shí)現(xiàn)更緊湊的生產(chǎn)設(shè)計(jì)。下面列出了一些針對(duì)TS25.104規(guī)范的關(guān)鍵測(cè)試結(jié)果,以說(shuō)明評(píng)估板上ADI芯片組的性能。
圖6.ADF4602/AD9863評(píng)估板
圖7顯示了頻段1接收器靈敏度測(cè)量結(jié)果。接收器靈敏度是衡量接收器檢測(cè)低電平信號(hào)的能力的指標(biāo),也是接收器噪聲系數(shù)的指標(biāo)。在此測(cè)量中,使用12.2 kHz基準(zhǔn)電壓源。ADF4602增益設(shè)置為80 dB。接收器靈敏度在整個(gè)頻段內(nèi)比 TS25.104 規(guī)范高出 6 dB 或更多。
圖7.頻段 1 接收器靈敏度。
接收器的另一個(gè)關(guān)鍵規(guī)格是阻塞條件下的性能。阻塞測(cè)試模擬在相鄰?fù)ǖ乐写嬖诖罅坎恍枰男盘?hào)的情況下接收所需信號(hào)的能力。UL 12.2-kHz 參考信號(hào)設(shè)置為 –101 dBm,阻塞信號(hào)注入,直到 BER 為 10–3被測(cè)量。如表2所示,ADF4602在所有三種情況下都超過(guò)了TS25.104,并有一定的裕量。
表 2.接收器阻塞測(cè)試與 TS25.104 規(guī)范的比較摘要
接收器阻塞規(guī)格 |
TS25.104 規(guī)格限制 |
ADF4602評(píng)估板測(cè)試結(jié)果 |
相鄰?fù)ǖ肋x擇性 |
–38 分貝 |
–31 dBm(7 dB 裕量) |
10 MHz WCDMA 阻斷器 |
–30 分貝 |
–21 dBm(9 dB 裕量) |
20 MHz 帶外 CW 阻塞器 (1900 MHz) |
–15 分貝 |
–11 dBm(4 dB 裕量) |
傳輸鏈質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)是相鄰信道泄漏比(ACLR)和誤差矢量幅度(EVM)。在這兩種情況下,這些測(cè)試都是組合發(fā)射鏈線(xiàn)性度的關(guān)鍵指標(biāo)。表3匯總了ADI評(píng)估板上與TS25.104規(guī)格相比的測(cè)量結(jié)果。它還包括峰值代碼域誤差,這是一種 EVM 測(cè)量,可確保誤差在代碼域上均勻分布。第二在所有情況下,ADF4602評(píng)估板的裕量都超過(guò)了TS25.104規(guī)格。ACLR測(cè)量中使用的輸出頻譜圖如圖8所示。
表 3.變送器測(cè)試與 TS25.104 規(guī)范的對(duì)比摘要
變送器規(guī)格 |
TS25.104 規(guī)格限制 |
ADF4602評(píng)估板測(cè)試結(jié)果 |
誤差矢量幅度 (EVM) |
<12% |
4% |
峰值代碼域錯(cuò)誤 (pkCDE) |
<–33 分貝 |
–46 分貝 |
相鄰?fù)ǖ溃? MHz) ACLR |
<–45 分貝 |
–49 分貝 |
備用信道 (10 MHz) ACLR |
<–50 分貝 |
–72 分貝 |
圖8.W-CDMA 頻段 1 信號(hào)的 ACLR 測(cè)量,輸出功率為 13 dBm。
圖9顯示了典型家庭基站配置的發(fā)射EVM圖,涉及兩個(gè)HSDPA通道和多個(gè)語(yǔ)音/數(shù)據(jù)通道。復(fù)合 EVM 低于 4%。對(duì)該電路的評(píng)估表明,EVM主要由調(diào)制器輸入端的I/Q失調(diào)電壓引入的LO泄漏影響,這是直接變頻發(fā)送器的一個(gè)特性。如上所述,可以使用AD9863直流失調(diào)控制來(lái)校準(zhǔn)這些失調(diào)。
圖9.典型家庭基站配置的 EVM 測(cè)量。
結(jié)論
新興的家庭基站應(yīng)用對(duì)無(wú)線(xiàn)電設(shè)計(jì)人員提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn),即在保持基站性能的同時(shí)最大限度地降低成本。ADI 3G家庭基站芯片組由集成無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器ADF4602、MxFE基帶收發(fā)器AD9863以及ADL5542和ADL5320射頻放大器組成,使家庭基站設(shè)計(jì)人員能夠以緊湊的外形滿(mǎn)足TS25.104規(guī)范。
審核編輯:郭婷
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