本技術(shù)筆記重點(diǎn)介紹如何確定CDMA接收器的系統(tǒng)規(guī)格，以便為低噪聲放大器和下變頻器建立實(shí)用規(guī)格。第二部分詳細(xì)介紹了MAX2323/25/29的性能和特性。最后一部分詳細(xì)介紹了如何設(shè)計(jì)接收器前端，包括設(shè)計(jì)RF和IF SAW濾波器的匹配電路，以優(yōu)化接收器的性能。本筆記還顯示了實(shí)用的電路和測(cè)量數(shù)據(jù)。

介紹

開發(fā)第二代或第三代CDMA蜂窩電話或無線調(diào)制解調(diào)器的RF設(shè)計(jì)人員在選擇具有最佳性能的前端芯片組以滿足其系統(tǒng)規(guī)格時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到挑戰(zhàn)。Maxim Integrated 提供一些最佳選擇：MAX2323/2325/2329。這些是針對(duì)蜂窩和PCS頻段的CDMA應(yīng)用優(yōu)化的LNA/混頻器IC。MAX2323為蜂窩CDMA和PCS CDMA提供開關(guān)信號(hào)路徑，滿足雙頻、三模CDMA應(yīng)用的需求。MAX2325和MAX2329分別為蜂窩頻帶雙模和PCS頻帶版本。

本技術(shù)筆記重點(diǎn)介紹如何確定CDMA接收器的系統(tǒng)規(guī)格，以便為低噪聲放大器和下變頻器建立實(shí)用規(guī)格。第二部分詳細(xì)介紹了MAX2323/25/29的性能和特性。最后一部分詳細(xì)介紹了如何設(shè)計(jì)接收器前端，包括設(shè)計(jì)RF和IF SAW濾波器的匹配電路，以優(yōu)化接收器的性能。本筆記還顯示了實(shí)用的電路和測(cè)量數(shù)據(jù)。

射頻 CDMA 接收器系統(tǒng)要求和問題

基于高通公司開發(fā)的IS-95標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的無線碼分多址（CDMA）網(wǎng)絡(luò)正在全球部署。今天的第二代和第三代CDMA電話標(biāo)準(zhǔn)因國(guó)家或地區(qū)而異。即將到來的第三代（3G）無線通信的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化階段即將結(jié)束?？梢钥隙ǖ氖?，CDMA蜂窩電話將成為未來幾年市場(chǎng)上的主要手機(jī)之一。

這些CDMA移動(dòng)站或電話必須與其他多制式移動(dòng)電話共存的惡劣無線環(huán)境給無線電帶來了苛刻的系統(tǒng)條件。這些條件需要高性能RF前端和DSP后端。

CDMA接收器靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍

在開始指定LNA和混頻器的噪聲系數(shù)和第三互調(diào)特性之前，我們應(yīng)該了解窄帶CDMA和寬帶CDMA接收機(jī)系統(tǒng)規(guī)格。在IS-98A/95B和臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)中，CDMA蜂窩移動(dòng)站的RF接收器靈敏度在移動(dòng)站天線連接器上定義。它等于接收的最小正向CDMA信道功率，

此時(shí)接收器的幀誤差不超過0.5%。接收正向通道所需的最小靈敏度等于-104dBm。最大輸入功率為 -25dBm。

在接收器的情況下，有兩個(gè)干擾源是純白高斯噪聲：

接收器的輸入?yún)⒖紵嵩肼暪β首V密度No.

發(fā)射器在接收頻段的熱噪聲功率譜密度，N德克薩斯州（見參考文獻(xiàn)1，2）。

No由接收器的噪聲系數(shù) （NF） 和 N 決定德克薩斯州由發(fā)射器的輸出熱噪聲通過雙工器泄漏到移動(dòng)站接收器的輸入量決定。典型的功率放大器在接收器頻段內(nèi)的輸出熱噪聲功率譜密度為-135dB/Hz。 假設(shè)雙工器從發(fā)射器到接收器頻段中的天線輸入的衰減至少為43dB，N德克薩斯州可以在移動(dòng)站天線連接器處計(jì)算為 -178dBm/Hz。如果考慮這種效應(yīng)，則需要2dB的裕量來增加有效比率Eb/Nt，因?yàn)?/p>

= 6.5分貝 （1）

應(yīng)該注意的是，IS-98A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，假設(shè)信息速率為4時(shí)，如果幀錯(cuò)誤率（FER）滿足5.0%，則最小流量通道

應(yīng)等于或大于5.9600dB。這要求將流量通道的最小靈敏度從-104dBm更改為P（實(shí)際）= -106dBm。然后，最小接收器噪聲系數(shù)NF可以推導(dǎo)出為：

NF = P (actual) - 10log (K×To×BW) = -106dBm + 113dBm = 7.8dB (2)

其中，K 是玻爾茲曼常數(shù)，To是標(biāo)準(zhǔn)噪聲溫度，帶寬為窄帶CDMA的1.23MHz信道帶寬。此 NF 要求適用于整個(gè)接收器。減去雙工電路中0.5dB和雙工電路中3.5dB的損耗，接收器其余部分的NF要求為3.8dB。從接收器的系統(tǒng)仿真來看，蜂窩頻段LNA的NF應(yīng)小于2dB，PCS頻段的NF應(yīng)小于2.3dB。

前端增益必須足夠高，以克服以下電路的噪聲貢獻(xiàn)，否則可能會(huì)降低接收器的靈敏度。該增益受到強(qiáng)帶外無用信號(hào)和后續(xù)電路線性度的限制。如果前端增益過高，混頻器將過載并影響性能。具有14dB至16dB增益階躍的LNA是兩個(gè)頻段的合適選擇。

CDMA系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)是雙相調(diào)制的。由此產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)包絡(luò)不是恒定的，窄帶CDMA的典型峰均比可能接近10dB。WCDMA的峰均比可能接近12dB。因此，為了正確檢測(cè)和解調(diào)接收信號(hào)，移動(dòng)站接收器應(yīng)在允許的接收信號(hào)輸入功率范圍內(nèi)保持線性。通常，接收器需要90dB的動(dòng)態(tài)范圍。從線性度的角度來看，混頻器輸入1dB壓縮點(diǎn)是CDMA接收器設(shè)計(jì)中用于高電平（-30dBm至-20dBm）接收信號(hào)的主要系統(tǒng)限幅器。為了解決這個(gè)問題并設(shè)計(jì)出實(shí)用的混頻器，前端LNA需要將動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展15dB。這是通過低增益模式實(shí)現(xiàn)的，增益降低15dB至20dB。

LNA和混頻器的輸入三階交調(diào)截點(diǎn)（IIP3）

相鄰?fù)ǖ肋x擇性是接收器檢測(cè)所需調(diào)制信號(hào)的能力的度量，而不會(huì)因相鄰?fù)ǖ乐写嬖诓恍枰男盘?hào)而超過給定的衰減。接收器必須保持標(biāo)準(zhǔn)給出的幀誤差。

互調(diào)響應(yīng)衰減是衡量接收器在存在兩個(gè)干擾連續(xù)波（CW）音的情況下在其指定信道頻率上接收蜂窩頻段CDMA信號(hào)的能力的指標(biāo)。這些音調(diào)與指定的信道頻率以及彼此分離，使得由于LNA和混頻器的非線性，兩個(gè)音調(diào)的三階互調(diào)產(chǎn)物產(chǎn)生對(duì)所需信號(hào)的帶內(nèi)干擾信號(hào)。IS-98A標(biāo)準(zhǔn)要求三種不同的雙音電平和所需信號(hào)電平，在這種情況下，F(xiàn)ER不應(yīng)超過1%，

應(yīng)為4.3dB。假設(shè)出于流量信道系統(tǒng)的考慮，增加了1.5dB裕量，然后

要求在5.8dB以上。在小雙音電平情況下，等效白噪聲干擾源I超頻由接收器的熱噪聲 N 組成o以及發(fā)射器在接收頻段 N 中的熱噪聲t，以及由于三階互調(diào)產(chǎn)物I而產(chǎn)生的等效帶內(nèi)干擾分量IM3.在 1.233MHz 帶寬中，I超頻不應(yīng)超過 -101.3dB。我IM3可以用線性形式表示為：

IIM3 = IOC -(No + Nt) × BWRF (3)

其中 No由 -166.2dBm/Hz 和 N 設(shè)定t設(shè)置為 -178dBm/Hz。根據(jù)等式（5），IIM3應(yīng)小于 -103.7dBm/1.23MHz。因此，使用公式（3）在小雙音電平的情況下，IP12應(yīng)大于-7.4dBm。

IIP3 = Pin + ΔIM3 / 2 (4)

其中引腳設(shè)置為-43dBm（IS-98A）表示兩個(gè)音調(diào)和ΔIM3由 60.7dBm （-103.7dBm+43dBm） 設(shè)置。在大雙音情況下，所需的CDMA信號(hào)電平比最小接收器靈敏度電平高25dB。等效帶內(nèi)白噪聲干擾源完全由三階交調(diào)積I主導(dǎo)IM3當(dāng)兩個(gè)音調(diào)的功率電平為 IS-21A 標(biāo)準(zhǔn)要求的 -98dBm 時(shí)。這意味著我IM3等于 I超頻并且不應(yīng)超過 -79.3dBm/1.23MHz。同樣，=1.5 dB時(shí)

增加了5.8dB裕量。三階互調(diào)雜散響應(yīng)衰減ΔIM3≥58.3分貝。這種情況要求LNA的IIP3應(yīng)超過+8.5dBm，對(duì)于大雙音情況。按照IS-98A標(biāo)準(zhǔn)要求，有三個(gè)雙音測(cè)試用例，兩個(gè)音的中間功率電平為-30dBm。這意味著蜂窩頻段的LNA需要可變?cè)鲆婵刂苹蛉N線性模式來處理三階互調(diào)問題。

單音脫敏

接收器的脫敏特性決定了其在強(qiáng)干擾下成功運(yùn)行的能力。它們分別針對(duì)帶內(nèi)和帶外條件指定。在蜂窩頻段和PCS頻段中，單音脫敏是接收器在其指定信道上接收CDMA信號(hào)的能力的度量，在存在具有-30dBm功率的單音并且間隔在給定的900KHz頻率偏移距離蜂窩頻段所需信號(hào)頻率中心和}1250KHz頻率偏移從PCS頻段期望信號(hào)頻率中心。根據(jù)IS-98A和IS-98B標(biāo)準(zhǔn)的定義，接收器誤碼率不應(yīng)超過1%，

= -101dBm/1.23MHz，

并且應(yīng)為4.3dB。如前所述，假設(shè)出于流量通道系統(tǒng)的考慮，增加了1.5dB的裕量，然后

要求達(dá)到5.8dB以上。移動(dòng)站天線上的等效白噪聲干擾定義為

Ioc = Is + (No + Nt) × BWRF (5)

其中 Is 是由于單音干擾而產(chǎn)生的等效帶內(nèi)干擾分量。如果接收器（NF）的噪聲系數(shù)選擇為7.8dB，則No設(shè)置為-166.2dBm/1.23MHz，Nt等于-178dBm/1.23MHz。根據(jù)公式（7），Is應(yīng)小于-103.7dBm/1.23MHz。單音產(chǎn)生兩個(gè)干擾分量。第一個(gè)由單音干擾引起的是由倒易混頻現(xiàn)象引起的，用IMIX表示。當(dāng)前向接收信號(hào)受到接收器RF VCO相位噪聲Φ的干擾時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況N與單個(gè)干擾音混合并混合到IF。由單個(gè)干擾音引起的第二個(gè)干擾分量是由交叉調(diào)制現(xiàn)象引起的，用I 表示國(guó)防部.當(dāng)發(fā)射功率的包絡(luò)調(diào)制通過雙工器的隔離從功率放大器泄漏到LNA輸入時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。LNA中的交叉調(diào)制將對(duì)LNA輸出3處接收到的正激CDMA信道信號(hào)產(chǎn)生帶內(nèi)干擾。參考文章 #3 提供的典型值為混合= -105.6dBm/1.23MHz，基于蜂窩頻段和積分相位噪聲ΔΦ在137KHz偏移時(shí)-900dBc/Hz的典型相位噪聲N= -75.6分貝。我s應(yīng)低于 -108.2dBm/1.23MHz。對(duì)于蜂窩CDMA接收器，可以假設(shè)所有交叉調(diào)制都發(fā)生在LNA中。這要求LNA的IIP3滿足：

IIP3LNA = 1/2 (2 × PTX + PST_LNA - IMOD_LNA - 3) (6)

其中PTX是LNA輸入端的發(fā)射漏電功率電平，PST_LNA是LNA輸入端的干擾音功率電平，IMOD_LNA是交叉調(diào)制功率。假設(shè)功率放大器輸出功率為+28dBm，RX至TX雙工器隔離度為-58dB，得到PTX = -30dBm。由于雙工器的3dB損耗，單音PST_LNA的功率為-33dBm。IMOD_LNA不應(yīng)超過-111.2dBm/1.23MHz，以使接收器在相關(guān)器輸出

≥5.8dB時(shí)滿足所需的性能。根據(jù)公式（6），基于上述假設(shè)，LNA輸入的三階交調(diào)點(diǎn)應(yīng)大于+7.6dBm。

LNA和混頻器的二階截點(diǎn)

低偶數(shù)階失真，尤其是二階失真，對(duì)于接收器在存在具有時(shí)變包絡(luò)的強(qiáng)信號(hào)時(shí)的性能至關(guān)重要。當(dāng)二階非線性暴露于這種信號(hào)時(shí)，在基帶處產(chǎn)生與平方包絡(luò)成比例的雜散基帶信號(hào)，這會(huì)干擾目標(biāo)信號(hào)的接收。存在兩組這樣的干擾信號(hào)：接收頻帶（正向通道）中不需要的通道和發(fā)射器泄漏信號(hào)。這些干擾信號(hào)的頻譜形狀與所需信號(hào)相同，但二階積的頻譜內(nèi)容具有直流分量和比所需基帶信號(hào)寬得多的頻率跨度。通常，直流分量占功率的一半，而另一半功率高于所需信號(hào)帶寬。在CDMA系統(tǒng)中，特別是在PCS頻段，接收器的RF帶寬為60MHz，由于混頻器的二階積，頻率為fRF 1/2±fIF的單個(gè)干擾音將被下變頻為IF。在這種情況下，等效白噪聲干擾源Ioc由No、Nt和由于_IF雜散混頻器積（Ist）引起的等效帶內(nèi)干擾分量組成。如果增加 1dB 裕量，

則等于 5.3dB。我們可以推斷出 Ist ≤ -102.9dBm/1.23MHz。這里的 Ist 是對(duì)應(yīng)于接收器輸入的等效干擾級(jí)別，由于單個(gè)干擾音。

允許從天線連接器到混頻器輸入端的6dB損耗和14.7db的PCS LNA增益導(dǎo)致單個(gè)干擾音（Pj） 具有 -24dBm 功率輸入到混頻器和 I圣為混頻器提供 -94.2dBm/1.23MHz 電源輸入。因此，Δ1/2中頻= 需要70dBc雜散產(chǎn)物抑制。抑制二階攔截 IIP1 的 2/2 IF 雜散的要求攪拌機(jī)是 3。

IIP2MIXER ≥ Pj + Δ1/2IF = -24dBm + 70dBm = + 46dBm (7)

由于發(fā)射器信號(hào)始終存在，因此應(yīng)充分抑制二階積（例如，噪聲水平低于10dB）。如上述討論，P德克薩斯州= -30dBm，從天線連接器到混頻器輸入的級(jí)聯(lián)增益對(duì)于目標(biāo)信號(hào)為8.7dB，對(duì)于TX泄漏信號(hào)為-5損耗。給定可接受的輸入電平P（實(shí)際）= -106dBm，粗略估計(jì)IIP2攪拌機(jī)可以確定。

IIP2MIXER ≥ 2 (PTX -5) - [P (actual) + 8.7 -10] = 2 (-30-5) dBm - (-106 + 8.7 - 10) dBm = + 35.3dBm (8)

具有高性能和低成本的低噪聲放大器和下變頻器

低噪聲放大器和混頻器是移動(dòng)站中接收器的基本組成部分之一。在實(shí)際情況下，所需的接收信號(hào)的功率可能非常低，必須放大。當(dāng)今具有高數(shù)據(jù)速率和大帶寬要求的數(shù)字通信系統(tǒng)需要?jiǎng)討B(tài)范圍不斷增加的LNA和下變頻器設(shè)計(jì)。RFIC設(shè)計(jì)人員和半導(dǎo)體器件技術(shù)人員面臨的挑戰(zhàn)是，必須通過不斷減小尺寸、功率水平和制造成本來滿足這些條件。LNA 的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是：

實(shí)現(xiàn)高增益和低噪聲。

實(shí)現(xiàn)高 IIP3 和低功耗。

對(duì)于下變頻器，主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)脑鲆婧偷驮肼曄禂?shù)，以及高IIP2、IIP3和低電源電流和電壓。Maxim Integrated是RF芯片和產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。MAX2323/2325/2329為L(zhǎng)NA和下變頻RFIC，具有高性能、低功耗和低成本的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于雙頻、三模移動(dòng)站。

圖1是MAX2323芯片的框圖。為了在最小電流下優(yōu)化蜂窩頻段動(dòng)態(tài)范圍，MAX2323/25實(shí)現(xiàn)了四種LNA狀態(tài)：高增益/高線性度;高增益/低線性度;中等增益和低增益。在高增益/高線性度模式下，可調(diào)高交調(diào)距LNA可在存在大干擾信號(hào)時(shí)最大限度地減少脫敏。對(duì)于其他增益狀態(tài)，LNA電流減小以改善待機(jī)時(shí)間。

圖1.MAX2323框圖

CDMA 混頻器設(shè)計(jì)用于高線性度、低噪聲和差分 IF 輸出，而 FM 混頻器設(shè)計(jì)用于低電流和單端輸出。每個(gè)頻段都使用單獨(dú)的混音器實(shí)現(xiàn)，以優(yōu)化特定頻段的性能。

硅IC的性能改進(jìn)主要是通過減少幾何形狀和相應(yīng)的低能耗植入工藝來實(shí)現(xiàn)的。Maxim采用SiGe（梯度基）技術(shù)，將鍺摻入晶體管的基極區(qū)域，為器件設(shè)計(jì)人員改善頻率響應(yīng)、增益和線性度開辟了新的途徑，而不受植入工藝的標(biāo)準(zhǔn)限制。截止頻率fT，MAX2323中晶體管的關(guān)鍵品質(zhì)因數(shù)是高達(dá)35 GHz。MAX2323/2325/2329的設(shè)計(jì)人員采用了許多新的方法來優(yōu)化IC的性能。

直流電氣特性

（VCC = 2.7 至 3.6V，RBIAS = 20kΩ，RLNA = 24kΩ，TA = -40 至 + 85°C，除非另有說明，否則典型值為 2.75V 和 25°C。所有直流參數(shù)均在室溫和高溫下 100% 經(jīng)過生產(chǎn)測(cè)試。

交流電氣特性

（MAX2323/2325評(píng)估板，F(xiàn)普爾納因= 1960兆赫，F(xiàn)克林= 881兆赫，F(xiàn)如果= 110MHz， 高邊 LO， 50Ω 系統(tǒng)， R偏見= 20kΩ， R液化天然氣= 24kΩ， V抄送= 2.75V， T一個(gè)= 25°C，LO 輸入功率 = -7dBm，低電平 = 0V，高電平 = V抄送，除非另有說明。交流性能按三個(gè)批次測(cè)量，最小/最大限值設(shè)置為 +/- 3。增益僅在室溫和高溫下進(jìn)行了生產(chǎn)測(cè)試，僅針對(duì)功能進(jìn)行了測(cè)試。

筆記

注1.在此頻率范圍內(nèi)工作需要重新匹配端口以達(dá)到所需的工作范圍。各種頻率下的性能由 S 參數(shù)數(shù)據(jù)表示。
注2.噪聲系數(shù)由輸入阻抗匹配電路中的Q = 40電感測(cè)量。
注3.規(guī)格基于 RBIAS = 20kΩ。所有LNA（HGHL除外）和混頻器的ICC與RBIAS成反比。IIP3 可以通過為 RBIA 選擇其他值來交易 ICC。這種關(guān)系是IIP3中大約3dB的變化，電流變化的系數(shù)為1.4。
注4.FLO = 2040MHz，F(xiàn)RF = 1985MHz，-35dBm，POUT測(cè)量頻率為110MHz。規(guī)格計(jì)算公式為：_IF IIP = 2*PRF - （POUT - 增益）（單位為dB）。

從上表中可以看出，LNA具有三種增益模式，可處理不同的RF輸入功率電平和干擾信號(hào)。通常，蜂窩頻段LNA具有1.7dB噪聲系數(shù)和15.5dB增益，在低增益模式下具有+17.5dBm IIP3。在PCS頻段，LNA具有2.0dB噪聲系數(shù)和14.5dB增益，中間增益模式下具有+13.5dBm IIP3。兩個(gè)頻段的混頻器增益均為12.5至13.5dB，滿足最低系統(tǒng)規(guī)格。測(cè)試數(shù)據(jù)表明，混頻器的1/2IF IIP在PCS頻段優(yōu)于+47dBm，滿足抑制1/2IF干擾的基本系統(tǒng)要求。

前端接收器，采用MAX2323

對(duì)于RF設(shè)計(jì)工程師來說，以低成本設(shè)計(jì)最佳電路并在有限的空間內(nèi)布局基于市場(chǎng)上給定的前端芯片組的雙頻三模蜂窩電話的印刷電路板是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)RF接收器的基本步驟可以總結(jié)如下。

射頻系統(tǒng)和架構(gòu)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的性能分析和仿真

在為接收機(jī)開發(fā)前端原理圖時(shí)，最重要的事情之一是了解如何根據(jù)給定的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品要求定義RF系統(tǒng)規(guī)格。需要仔細(xì)生成具有最佳頻率規(guī)劃和框圖的收發(fā)器架構(gòu)，以便為每個(gè)模塊、IC和模塊設(shè)置規(guī)格。目標(biāo)是降低成本，提高接收器靈敏度并降低呼叫掉線率。在此階段，有必要使用電子表格建立鏈路預(yù)算，以確定噪聲系數(shù)、增益、IIP2和IIP3。一個(gè)好的方法是使用強(qiáng)大的射頻/微波CAD工具（如HP ADS）進(jìn)行仿真和分析，以優(yōu)化每個(gè)模塊的性能?；谙到y(tǒng)性能仿真，發(fā)現(xiàn)MAX2323是目前市場(chǎng)上最好的芯片之一，它滿足兩個(gè)頻段的所有系統(tǒng)規(guī)格。由于其低成本，高性能和高穩(wěn)定性，它已被許多手機(jī)設(shè)計(jì)人員廣泛使用。需要指出的是，基于低端和高端蜂窩電話產(chǎn)品的不同要求，射頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在很多權(quán)衡取舍。

選擇蜂窩頻段和PCS頻段的IF頻率

為接收機(jī)選擇最佳中頻是RF接收機(jī)設(shè)計(jì)人員面臨的一個(gè)重要問題。一般而言，如果下變頻器無法抑制遠(yuǎn)低于所需IF信號(hào)電平的雜散響應(yīng)，則應(yīng)避免半IF問題。通常，PCS頻段的中頻應(yīng)高于120MHz，由于50/1 IF偏移問題，蜂窩頻段的中頻應(yīng)高于2MHz。蜂窩頻段接收器通常使用85.38MHz中頻SAW濾波器，PCS頻段選擇210.38MHz中頻SAW濾波器。這些中頻方法并不是蜂窩電話接收器的獨(dú)特方法。由于高性能中頻SAW濾波器目前無法被CDMA移動(dòng)站中的任何其他可用濾波器所取代，因此我們無法節(jié)省此類組件，但如果正確選擇具有LNA和適當(dāng)IF的適當(dāng)下變頻器，我們可以減少SAW濾波器的數(shù)量。

理論上，發(fā)射器不需要成本相對(duì)較高的中頻SAW濾波器來抑制雜散信號(hào)和本底噪聲。因此，當(dāng)設(shè)計(jì)雙頻接收器并且成本是重中之重時(shí)，可以在傳輸中使用兩個(gè)不同的IF和接收中頻。MAX2323不存在半中頻問題，因此可以使用任何可用的中頻SAW濾波器，如85.38MHz或180MHz聲表面波濾波器（適用于當(dāng)前的移動(dòng)站），沒有任何技術(shù)限制。如果設(shè)計(jì)人員喜歡對(duì)不同的頻段使用兩個(gè)IF（預(yù)計(jì)增加1個(gè)IF SAW濾波器會(huì)增加2%至1%），建議在MAX2323混頻器的差分輸出端使用頻段開關(guān)。MAX2323的典型應(yīng)用原理圖如圖2所示。需要指出的是，圖2中所有端口的輸入和輸出阻抗均調(diào)諧為50Ω，用于測(cè)試目的，其中IF為85.38MHz。

圖2.MAX2323的應(yīng)用電路

優(yōu)化LNA和下變頻器的匹配網(wǎng)絡(luò)

RF鏡像SAW濾波器和IF SAW濾波器的匹配電路在蜂窩電話設(shè)計(jì)中起著至關(guān)重要的作用。特別是，蜂窩和PCS接收器中的IF SAW濾波器需要抑制帶外干擾，同時(shí)將帶內(nèi)信號(hào)的幅度和相位失真降至最低。在設(shè)計(jì)LNA和下變頻器的匹配網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要LNA、混頻器、RF鏡像濾波器和IF SAW濾波器的完整S參數(shù)。有許多教科書和文章討論了如何設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)。根本問題是如何權(quán)衡最大LNA增益和混頻器增益、LNA的噪聲系數(shù)和混頻器的IIP3。由于電感之間存在寄生效應(yīng)和互感，并且SAW封裝對(duì)布局細(xì)節(jié)很敏感，因此無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)或建模性能。此外，很難實(shí)現(xiàn)SAW阻抗的精確測(cè)量。因此，精確的阻抗模型對(duì)于確定對(duì)性能負(fù)面影響最小的匹配拓?fù)渲陵P(guān)重要。這需要為每個(gè)特定的設(shè)計(jì)項(xiàng)目和匹配網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)實(shí)用的模型。

LNA的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高增益和低噪聲。LNA增益阻抗匹配的優(yōu)化幾乎總是保證噪聲因數(shù)的非最佳值。設(shè)計(jì)人員必須用等效的實(shí)際元件替換偏置電路中的理想源和匹配電路中的理想值，這些元件在目標(biāo)頻率范圍內(nèi)有效。MAX2323需要兩個(gè)電阻（連接到引腳1和引腳2）進(jìn)行偏置設(shè)置，這也會(huì)改變輸入LNA的線性度。對(duì)于標(biāo)稱偏置，引腳24連接1KΩ電阻，引腳20連接21KΩ電阻。LNA的匹配網(wǎng)絡(luò)由電感器和電容器組成。在設(shè)計(jì)中使用廉價(jià)（有損）元件時(shí)，必須考慮電感和電容的有限Q值。建立匹配網(wǎng)絡(luò)后，設(shè)計(jì)人員在權(quán)衡增益和回波損耗時(shí)仍需對(duì)匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一些修改。LNA的典型回波損耗要求S11和S22應(yīng)小于-10dB。

MAX2323具有兩路IF輸出。一個(gè)是CDMA模式的差分輸出端口。需要兩個(gè)上拉電感器和兩個(gè)阻斷電容，用作IF匹配網(wǎng)絡(luò)的一部分。該端口的輸出阻抗為2.4KΩ。另一個(gè)輸出是單端IF輸出端口。它需要一個(gè)上拉電感器和一個(gè)隔直電容，用作匹配網(wǎng)絡(luò)的一部分。一般情況下，兩種模式下中頻SAW濾波器的輸入阻抗與MAX2323中頻輸出端口不匹配。應(yīng)在下變頻器和中頻SAW濾波器之間插入阻抗傳輸網(wǎng)絡(luò)。在圖2中，有一個(gè)等效輸入/輸出阻抗為400Ω的湯姆遜中頻CDMA聲表面波濾波器和一個(gè)具有1KΩ輸入/輸出阻抗的MuRata FM IF聲表面表面表面saw 濾波器。中頻匹配網(wǎng)絡(luò)的仿真可以通過HP-ADS工具完成，其中所選SAW濾波器的S參數(shù)需要插入電路中。需要注意的是，從下變頻器到IF SAW濾波器輸出獲得高轉(zhuǎn)換增益并不會(huì)導(dǎo)致混頻器獲得高IIP3。為了在MAX3中獲得最佳的IIP2323和下變頻器的轉(zhuǎn)換增益，絕對(duì)需要仔細(xì)調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)電容、電阻和電感的值。

下表給出了從蜂窩電話的真實(shí)PCB獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)。測(cè)量結(jié)果表明，在高增益CDMA模式下，中頻SAW濾波器從LNA輸入到輸出的級(jí)聯(lián)噪聲系數(shù)為2.51dB，在中頻SAW濾波器的15dB插入損耗下，級(jí)聯(lián)增益為3.10dB。

MAX2323蜂窩局域網(wǎng)在印刷電路板上的性能

MAX2323 CDMA蜂窩混頻器在PCB上的級(jí)聯(lián)性能

測(cè)試條件：在混頻器輸出端包含 TMX M300 IF 濾波器

審核編輯：郭婷