WiMAX开始从产品设计阶段迈向实际应用阶段
收端还集成了输入缓冲器、可编程增益放大器PGA、抽样滤波器和一个可编程锁时延环路时钟倍频器(delay-locked loop clock multiplier)。AD9862可以用于用户设备或基站。
当然不要忘了ADI的 Tiger SHARC DSP处理器。该处理器可以实现WiMAX中的OFDM信号的处理以及其他基带功能。ADI已经和Cygnus通讯技术公司合作开发灵活的WiMAX软件无线电方案。
WiMAX的安全性
安全性是所有的无线系统必不可少的要求。并且WiMAX标准强制要求设备必须具备加密技术。Cavium Networks公司可以提供基站和用户设备的全套安全方案。其Nitrox系列处理器就是为安全性而设计的(如图3)。其中的Nitrox和Nitrox II系列是针对基站应用的,而Nitrox Soho系列安全处理器则针对用户设备。
以上的这些安全处理器都包含多个MIPS32核心,还支持MIPS32指令集,包含:缓存、多个安全处理引擎、10/100 以太网MAC控制器、32-bit PCI接口,以及大量的通用I/O接口。该系列还支持AES-256、DES、3DES和ARC4等对称加密算法,以及RSA和Diffie-Hellman等非对称加密算法。另外还支持SHA-1和MD5算法。这些列产品中,基站产品的处理吞吐量为75 Mbits/s 到3 Gbits/s,用户设备的处理吞吐量为54 kbits/s到20 Mbytes/s。另一个老牌射频芯片厂商----美信(Maxim)最近也携自己的MAX2022芯片,加入WiMAX市场的竞争。这是一块直接上变频的正交调制器,可以用于发射机设计,支持的频带为1500 到2500 MHz。除了用于WiMAX, 该芯片还可以用于 UMTS/WCDMA、DCS/PCS和CDMA2000基站。
MAX2022包含两个无源混频器,分别用于同相(in-phase)和正交(quadrature)信号的调制,还有3个本振放大驱动电路和一个本振的正交分离器。芯片内部还集成了巴伦(balun)用于把单端射频和本振信号转为差分信号。为了省掉昂贵的I/Q缓冲器,基带输入端增加了匹配电路,从而允许基带输入直接送入发射DAC。典型指标如下:输出三阶截断点为+23.3dBm、输出二阶截断点为+51.5dBm、边带抑制为45.7dBc、本振泄漏为-40dBm、输出功率为-20.8 dBm。
SiGe半导体公司的最新WiMAX芯片组包含:SE7051系列中频收发机、SE7351L系列3.5GHz收发机、SE7251L系列2.5GHz收发机和SE 7380L系列开关。
SE7051系列中频收发机基于biCMOS工艺,用于和现有的大多数商用基带控制器直接协同工作。其具有低噪声、高线性的特点。该芯片包含可选的I/Q或带通I/O接口。工作频率为10到70 MHz,而且只需要一个中频滤波器。同时还包含两个中频和射频频率合成器,一个高速的数字可变增益放大器,其增益控制范围达50dB。
SiGe半导体公司提供的两种版本的射频收发机,可以满足全球绝大多数地区的频谱分配。SE7351L覆盖3.3到3.7GHz,适用于欧洲和亚洲地区;而SE7251L 可以覆盖美国的2.3到 2.7GHz频段。两款新篇都提供了较低的相位噪声和较高的线性度,这些都是OFDM中的QAM调制技术不可或缺的指标。
接收机的输入三阶截断点(IIP3)为+5dBm,噪声系数低于6 dB(包含开关和滤波器的插损)。总射频增益为100 dB,自动增益控制AGC的控制范围达40dB。而发射机部分则专门针对OFDM进行优化,同时支持半双工FDD和TDD模式。上述芯片都是基于砷化镓异质节双节型晶体管工艺(GaAs HBT)。并且还需要SiGe公司的另一款外部功放。
这一系列产品中,SE7380L是一款基于砷化镓赝配高电子迁移率晶体管工艺的(GaAs PHMET)的单刀双掷开关。用于收、发切换。该芯片也满足OFDM中高级调制技术所需求的低插损、高线性以及高动态范围等特性。
另一个主流射频芯片供应商德州仪器,最近也发布了一系列WiMAX芯片组和其他宽带无线应用的产品(如图5)。它们是:面向2.5 GHz的TRF11xx、3.5 GHz的TRF12xx、5.8 GHz的TRF24xx系列产品,主要针对WiMAX基站和用户设备,以及韩国的WiBro无线宽带服务。
TRF1115 和TRF1216接收机芯片集成了2.5到3.5GHz的低噪声放大器、下变频器。上述两款芯片在加上TRF1112和TRF1212这两款第二级混频器,以及可编程增益放大器,就可以实现将44 MHz的中频信号直接输入到ADC。
在发射机方面,TRF1121和TRF1221可以将DAC输出的25MHz中频信号分别上变频到2.5和3.5GHz。TRF1122和TRF1222提供第二级上变频,并需要两路本振信号。TRF1123和 TRF1223是两款独立的功放,分别面向2.5和3.5GHz。它们可以直接驱动天线,或者作为更大功率的功放的驱动级。
德州仪器的5.8GHz产品和上述的产品略有不同。这款产品有两块芯片构成:一个射频芯片和一个中频收发机。中频收发机TR
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