本應用筆記介紹如何在三頻無線電話系統(tǒng)中用MAX2308應用三個IF濾波器。比較和對比使用 183.6 MHz RF 開關的方法。差分輸入和RF開關協(xié)同工作，以改善插入損耗并最大限度地減少元件。給出了示例原理圖。

現(xiàn)代CDMA（碼分多址）3GPP蜂窩移動無線電標準需要GPS（全球定位系統(tǒng)）接收器，并且還必須支持傳統(tǒng)的AMPS模式。設計人員通過在接收器中加入三個不同的IF（中頻）濾波器來實現(xiàn)這一點。一個IF濾波器服務于CDMA路徑，一個為AMPS提供服務，一個為GPS提供服務。不幸的是，即使CDMA路徑是相對寬帶的，它也沒有足夠的帶寬供GPS接收器使用。這就是為什么如果AMPS和GPS與CDMA一起使用，則需要三個IF濾波器。

Maxim的MAX2308 IC是用于低成本超外差移動電話接收器的高度集成構建模塊。該 IC 包括一個寬動態(tài)范圍雙輸入 IF 可變增益放大器 （VGA）、帶 PLL（鎖相環(huán)）的低相位噪聲 IF VCO（壓控振蕩器）和一個 IQ 解調器。對于手機設計工程師來說，用三個IF濾波器高效應用MAX2308似乎很困難，因為MAX2308固有地支持兩個IF濾波器路徑。MAX2308的設計時，兩個IF路徑被認為足以滿足大多數(shù)無線電話系統(tǒng)標準。

射頻開關 183.6 MHz

MAX2308支持三個IF濾波器的常用方案是包括一個RF SPDT（單刀雙擲）開關，將兩個IF濾波器復用到MAX2308 IF輸入中。通常，此技術用于在 AMPS 和 GPS IF 濾波器之間切換。

所有三個濾波器最常用的IF頻率現(xiàn)在為183.6 MHz。對于任何常見的模擬低頻開關來說，這個頻率都太高了。高頻開關在此頻率下工作沒有問題，但代價是插入損耗（IL）增加。使IL復雜化的另一個問題是RF開關是為50Ω系統(tǒng)設計和指定的。大多數(shù)中頻SAW濾波器的輸出阻抗約為150Ω，中頻VGA的輸入約為1k歐姆。在這些條件下，典型的RF開關的插入損耗約為5dB。圖1所示的測試原理圖用于測量具有高阻抗輸入和輸出負載的任何RF開關的插入損耗。典型的中頻SAW濾波器具有5 dB的插入損耗，當加上RF開關的5dB損耗時，接收器現(xiàn)在必須提供的增益為10 dB。如果VGA超出動態(tài)范圍，則可能無法做到這一點。

圖1.

如果將中頻SAW濾波器匹配到50Ω開關，然后將50Ω開關與高阻抗中頻VGA匹配，這種情況會得到改善（見圖2）。

圖2.

此解決方案有一些優(yōu)點，也有一些缺點。

好處包括：

RF開關的插入損耗降低到約3 dB或更低。{大多數(shù)砷化鎵FET射頻開關未針對低于500MHz的頻率進行優(yōu)化。 在500 MHz以上，這些類型的開關可實現(xiàn)優(yōu)于1 dB的插入損耗。

提供方便的50Ω基準點，用于調諧IF SAW匹配網(wǎng)絡。雖然這種好處不是有意的，但在最初調試和優(yōu)化系統(tǒng)時，它非常方便。

缺點包括：

必須設計一個額外的匹配網(wǎng)絡并將其放置在PCB上。

所需的高阻抗變換比對元件提出了更多的限制。必須使用高Q值和高精度元件。

高值、高Q值、高容差電感的物理尺寸很大，通常需要特殊的屏蔽。

額外的組件（通常是非標準值或公差）使 BOM 沒有吸引力。

支持三個 IF 濾波器的拓撲

MAX2308具有兩個差分輸入：一個用于CDMA IF輸入，另一個輸入用于單端配置。單端模式通過旁路將輸入旁路接地以使其交流接地，從而浪費 <>/<> 的差分輸入。使用這種單端配置是可以理解的，因為換向差分匹配網(wǎng)絡使原理圖大大復雜化，超出了任何合理的優(yōu)勢。

另一種解決方案是通過適當?shù)钠ヅ渚W(wǎng)絡將每個IF濾波器連接到差分IF VGA的每一側。并聯(lián)時，IF VGA 的每個輸入都通過“大”電容器連接到單刀雙擲射頻開關的輸入端。然后，開關的輸出交流接地。在工作時，通過使用RF開關將未使用的路徑交流接地來選擇所需的IF路徑。由于VGA輸入和IF SAW輸出匹配網(wǎng)絡是高阻抗電路，因此開關阻抗在IF頻率下提供近乎完美的短路。這種方法的另一個好處是，開關對有源IF濾波器的路徑引入的損耗很小或沒有。此解決方案的示例如圖 3 所示。

圖3.

審核編輯：郭婷