如何使用差分接口的優(yōu)勢(shì)提高射頻收發(fā)器的性能

　　傳統(tǒng)收發(fā)器設(shè)計(jì)中，50 Ω單端接口廣泛用于射頻和中頻電路。當(dāng)電路進(jìn)行互連時(shí)，應(yīng)全部具有匹配的50 Ω輸出和輸入阻抗。然而在現(xiàn)代收發(fā)器設(shè)計(jì)中，差分接口常用在中頻電路中以獲得更好的性能，但實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師需要處理幾個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，包括阻抗匹配、共模電壓匹配以及復(fù)雜的增益計(jì)算。了解發(fā)射機(jī)和接收機(jī)中的差分電路對(duì)優(yōu)化增益匹配和系統(tǒng)性能很有幫助。

　　差分接口優(yōu)勢(shì)

　　差分接口有三大主要優(yōu)勢(shì)。首先，差分接口可抑制外部干擾和接地噪聲。其次，它可以抑制偶次階輸出失真。這對(duì)于零中頻 （ZIF）接收機(jī)非常重要，因?yàn)槌霈F(xiàn)在低頻信號(hào)中的偶次階成分無(wú)法濾除。第三，輸出電壓可達(dá)到單端輸出的兩倍，從而將給定電源上的輸出線性度提高6 dB。本文論述三種情況下的接口解決方案：ZIF接收機(jī)、超外差式接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。這三種架構(gòu)廣泛用于射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU）、數(shù)字直放站和其他無(wú)線測(cè)試儀器中。

　　ZIF接收機(jī)接口設(shè)計(jì)和增益計(jì)算

　　在零中頻（ZIF）接收機(jī)設(shè)計(jì)中，IF信號(hào)是復(fù)信號(hào)，直流和低頻率信號(hào)來(lái)提供有用信息。典型解調(diào)器在驅(qū)動(dòng)200 Ω至450 Ω負(fù)載時(shí)可提供最佳性能，同時(shí)ADC驅(qū)動(dòng)器的輸入阻抗一般并非50 Ω，因此設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)采用直流耦合很重要也很困難。

　　圖1顯示了一個(gè)ZIF接收機(jī)配置，它使用兩個(gè)低噪聲放大器（LNA） ADL5523 一個(gè)400MHz至6000MHz正交I/Q解調(diào)器ADL5380、一個(gè)作為本振（LO）的寬帶頻率合成器ADF4350以及一個(gè)雙通道數(shù)字可編程可變?cè)鲆娣糯笃?/u>（VGA）AD8366。表1顯示了相關(guān) ADL5380接口和增益參數(shù)。