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应用笔记2233

Maxim 1.9GHz TDD-WCDMA收发信机解决方案原理框图与说明

摘要:本片应用笔记介绍Maxim TDD-WCDMA收发信机解决方案。直接变频接收机消除了一个声表滤波器(SAW)。快速的直流偏置(DC offset)抵消技术提供快速的建立时间。工作频率范围为1900MHz至1920MHz。发射机的EVM指标好于7.5%。

概述

TDD-WCDMA (时分双工-宽带码分多址)是被3GGP采纳的第三代(3G)蜂窝电话标准。针对这个标准,划分以下了3个频段:2.0GHz, 1.9GHz和800MHz。

TDD-WCDMA采用时分双工技术,因而无需收发(Tx-Rx)频段间隔,在频谱受限情况下能够使得频段利用更加灵活多变。

在手持设备的射频部分,TDD-WCDMA射频收发信机需要快速的建立时间、高动态范围、低电流消耗以及高线性度。Maxim零中频芯片为TDD-WCDMA手持设备市场提供了更高性能、更小的实现尺寸以及价格更低廉的无线解决方案。下面是典型应用的框图(图1)。

 图1.
图1.

发射机

MAX2395是一款单片类零中频调制器集成芯片,可用于WCDMA/UMTS发射机。类零中频调制结构降低了系统成本、元器件数目,较采用中频声表滤波器(SAW)、中频压控振荡器(VCO)和中频频率合成器单元的发射机节省了印刷板空间。这款芯片包括括I/Q基带滤波器,带可变增益放大器(VGA)的中频I/Q调制器,带PLL的全单片VCO,带VGA的上变频混频器以及功率放大驱动器。由于具备上述功能,MAX2395可用作TDD-WCDMA的理想发射机。主要功能如下:
  • 频率范围:1900MHz至1920MHz
  • 在具有-45dBc的ACPR时输出功率为+8dBm
  • 最小82dB的功率控制范围
  • 片内集成了具有单片VCO和调谐电路的射频PLL
  • 最小载波抑制比30dBc
  • 最小边带抑制比35dBc
  • 无需中频声表滤波器
  • 输出功率+8dBm至-44dBm EVM为≤ 7.5%
  • 电源关断模式下低噪声电源
  • 采用28引脚、5mm × 5mm QFN无引线封装

功率放大器

在中等大小的功率输出时,为了改善效率,使用低压差开关稳压器(MAX1821)将功放的供电电源VCC_PA驱动在一个较低的电压上。

接收机

MAX2393是一款用于3GPP TDD-WCDMA应用的全集成直接变频接收机。MAX2393提供了一种从天线到基带I/Q输出的完整的接收机解决方案,无需使用片外的中频SAW和外部的接收机本振(LO)生成与合成芯片。在MAX2393内部,信道带宽(1.92MHz/0.64MHz)的选择由片内器件完成。MAX2393包括一个片内带输出匹配和两级增益模式的超低电流低噪声放大器(LNA)。零中频解调器具有差分电路结构,可获得更高的IP2,本振到接收机输入端的泄漏更小。通过接收机基带部分的片内低通滤波器可进行信道选择。I/Q基带信道里的直流偏置抵消技术使用连接到自动增益控制(AGC)部分的片内直流伺服环路实现。对于大的瞬态直流偏置,内部的时间常量直流偏置抵消电路自动优化达到非常快的建立时间。MAX2393主要功能如下:
  • 频率范围:1900MHz至1920MHz
  • 高增益模式时工作电源低电流33mA
  • 噪声系数(高增益模式):3.0dB (双边带)
  • 片内集成了具有单片VCO和调谐电路的射频PLL
  • 高动态范围:超过90dB的增益控制
  • 电压增益(高增益模式):100dB
  • 输入IP3 (高增益模式):-16.5dBm
  • 输入IP2 (高增益模式,15MHz频偏):+22dBm
  • 本振泄漏(在LNA输入端口):最大-74dBm
  • 无需中频SAW滤波器
  • 邻道选择性:55dB
  • 无需中频SAW滤波器和片外射频VCO模块与PLL频率合成器
  • 采用28引脚、5mm × 5mm QFN无引线封装


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