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应用笔记1962

TD-SCDMA参考设计V1.0

摘要:本篇应用笔记介绍了Maxim TD-SCDMA参考设计V1.0。TD-SCDMA是中国的第三代(3G)标准。中国政府已经为它划分了3个频段:1880~1920MH、2010~2025MHz和2300~2400MHz。Maxim TD-SCDMA参考设计1.0集中在2015~2025MHz频段,它是分配给TD-SCDMA的第一个频段。文中还包括了框图、测试结果、PCB版面设计要点和测得的性能。

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概述

TD-SCDMA (时分双工同步码分多址)是三个3G标准之一。中国政府最近(2002-10)给这项标准分配了155MHz的带宽。TD-SCDMA标准现在拥有三个频段:1880~1920MHz、2010~2025MHz和2300~2400MHz。Maxim目前已经生产了许多款工作在这些频段内并支持这个新标准的RF IC,这里记录的性能数据就是证明。

本文给出了Maxim TD-SCDMA V1.0 (第一版)参考设计的性能,讨论了设计规范和测试结果。3GPP (第三代移动通信伙伴项目) (www.3gpp.org)在规范25.945 V5.0.0中记录了无线射频部分的全部性能规范。

TD-SCDMA参考设计描述

Maxim TD-SCDMA参考设计1.0版是专门支持TD-SCDMA标准的单模、单频收发信机。除了一个需要快速锁定时间的PLL外,参考设计中所有的有源IC都来自Maxim。此收发机使用2.9V 至3.6V的单电源供电,接收模式下电源电流约73mA,发射模式下,在天线端口给出+16dBm的输出功率时电源电流约373mA。本参考设计提供了完整的手机收发信机设计方案,给出了工业中可实现的最高集成度。

全部的无线收发装置的设计被制作在一块单面40mm x 65mm的PCB上。无线收发信机的框图如图1所示。收发机的设计符合TD-SCDMA手机无线规范,3GPP TR 25.945 (5.1-5.3部分),"RF Requirements of 1.28Mcpc UTRA TDD Option"。

图1. TD-SCDMA RF收发机框图
图1. TD-SCDMA RF收发机框图

接口板的框图如图2所示。这块接口板可以作为评估无线性能的方便测试工具。所有的逻辑I/O和寄存器都通过DB25 PC并口连接器、DIP开关模块和跳线进行编程控制。电位器提供可变的AGC电压,缓冲器通过SMA连接器提供单端基带I/Q信号(通过跳线的选择可以得到差分I/Q TX)。对于没有成熟的基带处理器的无线测试,这块接口板在I/Q的输入和输出包含了可调节的基带滤波器。在接口板的左下方还提供了可以连接可编程逻辑器件的连接器,可编程逻辑器件可以使收发机全速工作,这样就可以实时地观察动态模式转换。

图2. 接口板框图
图2. 接口板框图

图3是安装在接口板上的无线收发装置的照片。图4标示出了无线装置的主要模块的位置和PCB的尺寸。

图3. 接口板上的TD-SCDMA装置
图3. 接口板上的TD-SCDMA装置

图4. TD-SCDMA收发机尺寸
图4. TD-SCDMA收发机尺寸

核心规范概要

PLL与频率稳定性

所有的测试数据都是在室温下得到的~25°C

No.
Parameter
Symbol
Test Condition
Technical Specs/Ref. Subcluse
3Gpp Spec.
We Measure
Our Target
Units
1
Frequency stability
Fsb
 
TR 25.945/5.2.3
±0.1
±0.015
±0.05
PPM
2
RF PLL phase noise
Φn
Set RF LO at 1.75GHz
   
-83 1KHz offset
-87 5KHz offset
-89 10KHz offset
-98 50KHz offset -110 100KHz offset
-80
-82
-83
-95
-110
dBc/Hz
3
Integrated phase noise of RF PLL
Θrms
Over 1kHz ~ 1MHz
   
0.5
< 1
DEG
4
RF PLL lock time
Tlock
Final frequency error < 40kHz
 
120
80*
< 120
µS
5
IF PLL phase noise
Φn
Set IF LO at 528MHz
   
-88.5 1KHz offset -93.5 5KHz offset -94.3 10KHz offset -110 50KHz offset -122 100KHz offset
-82
-87
-88
-104
-120
dBc/Hz
6
Integrated phase noise of IF PLL
Θrms
Over 1kHz ~ 1MHz
   
0.24
0.5
DEG

注释*:我们使用的最终频率误差是40kHz,但标准的要求是120µs之后频率误差应该在±7kHz之内。

接收测试与目标性能对比

所有的测试数据都是在室温下得到的~25°C

No.
Parameter
Symbol
Test Condition
Technical Specs/Ref. Subcluse
3Gpp Spec.
We Measure
Our Target
Units
1
RF input frequency range
Frf
 
TS 25.102/5.2
2010~2025
2010~2025
2010~2025
MHz
2
Noise Figure
NF
To meet the sensitivity level at


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