本應(yīng)用筆記介紹如何在三頻無(wú)線電話系統(tǒng)中用MAX2308應(yīng)用三個(gè)IF濾波器。比較和對(duì)比使用 183.6 MHz RF 開(kāi)關(guān)的方法。差分輸入和RF開(kāi)關(guān)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(dòng)無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)人員通過(guò)在接收器中加入三個(gè)不同的IF(中頻)濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。一個(gè)IF濾波器服務(wù)于CDMA路徑,一個(gè)為AMPS提供服務(wù),一個(gè)為GPS提供服務(wù)。不幸的是,即使CDMA路徑是相對(duì)寬帶的,它也沒(méi)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(gè)IF濾波器。
Maxim的MAX2308 IC是用于低成本超外差移動(dòng)電話接收器的高度集成構(gòu)建模塊。該 IC 包括一個(gè)寬動(dòng)態(tài)范圍雙輸入 IF 可變?cè)鲆娣糯笃?/u> (VGA)、帶 PLL(鎖相環(huán))的低相位噪聲 IF VCO(壓控振蕩器)和一個(gè) IQ 解調(diào)器。對(duì)于手機(jī)設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō),用三個(gè)IF濾波器高效應(yīng)用MAX2308似乎很困難,因?yàn)镸AX2308固有地支持兩個(gè)IF濾波器路徑。MAX2308的設(shè)計(jì)時(shí),兩個(gè)IF路徑被認(rèn)為足以滿足大多數(shù)無(wú)線電話系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。
射頻開(kāi)關(guān) 183.6 MHz
MAX2308支持三個(gè)IF濾波器的常用方案是包括一個(gè)RF SPDT(單刀雙擲)開(kāi)關(guān),將兩個(gè)IF濾波器復(fù)用到MAX2308 IF輸入中。通常,此技術(shù)用于在 AMPS 和 GPS IF 濾波器之間切換。
所有三個(gè)濾波器最常用的IF頻率現(xiàn)在為183.6 MHz。對(duì)于任何常見(jiàn)的模擬低頻開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō),這個(gè)頻率都太高了。高頻開(kāi)關(guān)在此頻率下工作沒(méi)有問(wèn)題,但代價(jià)是插入損耗(IL)增加。使IL復(fù)雜化的另一個(gè)問(wèn)題是RF開(kāi)關(guān)是為50Ω系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)的插入損耗約為5dB。圖1所示的測(cè)試原理圖用于測(cè)量具有高阻抗輸入和輸出負(fù)載的任何RF開(kāi)關(guān)的插入損耗。典型的中頻SAW濾波器具有5 dB的插入損耗,當(dāng)加上RF開(kāi)關(guān)的5dB損耗時(shí),接收器現(xiàn)在必須提供的增益為10 dB。如果VGA超出動(dòng)態(tài)范圍,則可能無(wú)法做到這一點(diǎn)。
圖1.
如果將中頻SAW濾波器匹配到50Ω開(kāi)關(guān),然后將50Ω開(kāi)關(guān)與高阻抗中頻VGA匹配,這種情況會(huì)得到改善(見(jiàn)圖2)。
圖2.
此解決方案有一些優(yōu)點(diǎn),也有一些缺點(diǎn)。
好處包括:
RF開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)未針對(duì)低于500MHz的頻率進(jìn)行優(yōu)化。 在500 MHz以上,這些類型的開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于1 dB的插入損耗。
提供方便的50Ω基準(zhǔn)點(diǎn),用于調(diào)諧IF SAW匹配網(wǎng)絡(luò)。雖然這種好處不是有意的,但在最初調(diào)試和優(yōu)化系統(tǒng)時(shí),它非常方便。
缺點(diǎn)包括:
必須設(shè)計(jì)一個(gè)額外的匹配網(wǎng)絡(luò)并將其放置在PCB上。
所需的高阻抗變換比對(duì)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(biāo)準(zhǔn)值或公差)使 BOM 沒(méi)有吸引力。
支持三個(gè) IF 濾波器的拓?fù)?/p>
MAX2308具有兩個(gè)差分輸入:一個(gè)用于CDMA IF輸入,另一個(gè)輸入用于單端配置。單端模式通過(guò)旁路將輸入旁路接地以使其交流接地,從而浪費(fèi) <>/<> 的差分輸入。使用這種單端配置是可以理解的,因?yàn)閾Q向差分匹配網(wǎng)絡(luò)使原理圖大大復(fù)雜化,超出了任何合理的優(yōu)勢(shì)。
另一種解決方案是通過(guò)適當(dāng)?shù)钠ヅ渚W(wǎng)絡(luò)將每個(gè)IF濾波器連接到差分IF VGA的每一側(cè)。并聯(lián)時(shí),IF VGA 的每個(gè)輸入都通過(guò)“大”電容器連接到單刀雙擲射頻開(kāi)關(guān)的輸入端。然后,開(kāi)關(guān)的輸出交流接地。在工作時(shí),通過(guò)使用RF開(kāi)關(guān)將未使用的路徑交流接地來(lái)選擇所需的IF路徑。由于VGA輸入和IF SAW輸出匹配網(wǎng)絡(luò)是高阻抗電路,因此開(kāi)關(guān)阻抗在IF頻率下提供近乎完美的短路。這種方法的另一個(gè)好處是,開(kāi)關(guān)對(duì)有源IF濾波器的路徑引入的損耗很小或沒(méi)有。此解決方案的示例如圖 3 所示。
圖3.
審核編輯:郭婷
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