双音和WCDMA调制阻塞的有效IM2分量评估

的最小灵敏度。第2个测试案例7.6.1规定天线连接器处对于BER>10-3所需最小接收信号，调制下行链路(DL)阻塞为-44dBm，偏离所希望信号15MHz、在天线处传输UL功率是+20dBm情况下。

在3GPP标准文件A.1表中给出了在3GWCDMA手机的天线处传输UL信号参考测量信道(12.2kbps)结构。它由专用物理数据信道(DPDCH)和专用物理控制信道(DPCCH)组成。在无线电调制解调器部分，DPDCH和DPCCH信道都扩展到3.84Mcps，标定到适当的功率比(DPCCH/DPDCH=-5.46dB)、HPSK编码并用1.92MHz平方根余弦(RRC)滤波器(滚降因数a=0.22)滤波。另外，前向信道调制阻塞(与所希望信道偏移15MHz)由测试所需的公共信道(Table C.7标定)和16个专用数据信道(Table C.6标定)组成。信号是QPSK混合编码，扩展到3.84Mcps、编码并用RRC滤波器(类似于UL信号)滤波。信号-3dB带宽等于3.84MHz(在RF)，而且总信号功率的99%是在4.12MHz带宽(-6dBBW)内。为了理解调制UL发送信号或调制DL16通道信号的包络特性和估算WCDMA零中频接收器中这些信号的有效IM2分量，首先研究用互补分布函数(CCDF)表示的每种信号中的功率统计。CCDF给出信号与概率关系的峰值平均功率比(PAR)。图3示出UL传输信号和DL16信道信号的ADS(Advanced Design System)仿真CCDF。

注意图3中在基于一个发送DPDCH的UL参考信道的0.1%概率处，PAR为3.1dB。另外，包含16个专用通信信道的DL阻塞(在15MHz偏移)具有8.4dB PAR(在概率0.1%)，这几乎等同于高斯噪声信号。下面将示出的有效低频IM2分量估算不同于两个标准测试案例，这是因为两个不同阻塞分量之间的PAR不同。

研究WCDMA零中频接收器输入端调制阻塞IM2分量的ADS IM2仿真模板示如图4。IM2分量由RRC滤波器滤波，此滤波器与基站发送器RRC滤波器匹配。仿真中所测量的总低频IM2分量在所希望的oHz~2.06MHz基带信号频带内，这是RF信号的99%功率带宽的一半。

在图5和图6中分别示出WCDMA UL参考测量信道(12.2kbps)和WCDMA DL 16信道阻塞在零中频下变频器基带输出的仿真IM2分量频谱。在ADS模板中，为了仿真，用0dBm的调制阻塞功率和等于+30dBm的零中频下变频器IIP2。对于0dBm WCDMA UL发送信号在1KHz...2.06MHz所希望的信号通带内积分，得到总的低频IM2分量的功率等于-43.7dBm。2阶非线性所引起的DC偏移为5mV，这等效于50Ω上产生-33dBm(图5)。另外，对于0dBm WCDMA DL 16信道阻塞的总IM2分量的功率电平，在1KHz...2.06MHz所希望信号通带内积分等于-33.1dBm。2阶非线性引起的总DC偏移等于5mV(图6)。根据方程6，假定在零中频下变频器输入端双音阻塞总功率电平为0，则接收器输入的总IM2分量的功率电平计算如下 ：

其中-33dBm是DC偏移电平(根据方程4计算)，-36dBm是在f1-f2内IM2分量的功率电平(根据方程7计算)。可以得出结论：0dBm UL发送阻塞在1KHz~2.06MHz频段积分得到低频IM2分量的功率电平7.7dB。同样，由0dBm DL 16通道阻塞引起的等效低频IM2分量功率电平为2.9dB。根据上述结果，总有效IM2分量功率电平为：

对于UL参考信道或TX阻塞案例为：

     (8)

对于DL 16信道阻塞案例为：

         (9)

在方程8和方程9中，每个音的功率电平(在f1或f2的P1T)是双音阻塞总功率电平(P2T)的50%，这与调制阻塞的功率电平是相同的：

WCDMA接收器所要求的最小IIP2

下面根据方程8和9分别给出测试案例7.3.1和7.6.1的WCDMA零中频接收器的最小IIP2。所有IIP2计算都是参考于接收器LNA输入。

-3GPP标准测试案例7.3.1

5dB。可计算过允许的接收器NF产生最大的噪声功率PN=PsensiTIvity+Gp-Eb/Nt=-117dBm+25dB-7dBm=-99dBm。

?©起的最大输入IM2(指接收器LNA输入)：

PIIM2,UL_TX = PN-11dB-ILduplexer≤99dBm-11dB-2dB = -112dBm

-3GPP标准测试案例7.6.1

已忽略由UL发送泄漏信号引起的低频IM2分量，因为在该测试中的UL TX功率相对于7.3.1案例中所规定的电平已降低4dB。

图4 清除IM2分量的ADS模块

图5 在零中频接收器输出由UL阻塞引起的仿真RRC滤波IM2分量

图6 在零中频接收器输出由DL 16信道阻塞引起的仿真RRC滤波IM2分量

结语

本文给出在调制WCDMA阻塞器中所需的零中频接收器IIP2的仿真、计算和测量结果。这依赖于调