如何讓低頻ISM RF發(fā)送器實現(xiàn)高頻應用

　　低頻（300MHz至450MHz） ISM RF發(fā)送器已廣泛用于歐洲434MHz市場，這也是美國260MHz至470MHz頻段的重要頻點。本文介紹了如何使用現(xiàn)有的低頻段RF IC構建868MHz發(fā)送器，以支持歐洲868MHz至870MHz免授權頻段應用。本文重點討論了一系列測試，分析采用一個或多個設計用于300MHz至450MHz ISM頻段的RF發(fā)送器在868MHz頻率下所能提供的發(fā)射功率。

　　對于大多數低頻ISM發(fā)射器，其開關功率放大器（PA）產生的二次諧波僅比基波頻率低3dB。如果允許犧牲部分效率和功率性能，是否可以采用設計用于434MHz的IC來構建868MHz ASK發(fā)送器呢？由于相位噪聲密度僅僅滿足歐洲電信標準協(xié)會（ETSI） 對于歐洲434MHz免授權波段的帶外輻射標準要求，該相位噪聲密度無法滿足868MHz頻段更為嚴格的要求。但這并不意味著設計868MHz ASK發(fā)送器沒有任何價值。一些用戶可能只需要很低的發(fā)射功率，或者只需對低頻段IC的振蕩器進行一些修改，并不需要進行全新的設計。

　　大多數低頻ISM RF發(fā)送器中，開關功率放大器會產生占空比為0.25的周期脈沖，該脈沖序列的周期即為載波周期。理論上，脈沖序列的頻譜是一組位于載頻整數倍頻點、以均勻間隔排列的譜線。每條譜線的幅度由函數sinc （sinx/x）加權，其中在4倍載頻的整數倍頻點處，幅度為零。圖1給出了434MHz載波頻譜的前六次諧波。868MHz分量（二次諧波）僅比基頻434MHz低 3dB。事實上，電路中的開關放大器只是驅動一個調諧電路，而電路特性主要取決于對基頻諧波的抑制能力。如果調諧電路具有相對較寬的頻帶，那么它在868MHz處的輻射功率與基頻功率的差值就會小于3dB。

　　將MAX7044EVKIT的諧波濾波器去掉，同時將偏置電感更改為62nH （這個值與2pF至2.5pF的寄生電容產生諧振），可以在此評估板上驗證3dB的差異。由L-C組成的諧振電路具有較寬的頻帶。因此，當功率放大器輸出直接連接到50Ω負載時，不會大幅衰減868MHz處的諧波。圖2所示為頻譜分析儀在434MHz和868MHz頻點的顯示結果。868MHz分量比434MHz分量低3.5dB，這說明諧振電路衰減了0.5dB。