基于RF功率检测器控制CDMA移动台和接入终端功率

频功率检测器LMV225，图2中的射频发射结构能够减少功率放大器的直流功耗。隔离器为功率放大器的输出提供了一个近乎完美的50欧姆负载，而LMV225能够检测精确的发射功率水平。然后，移动台的DSP将输出功率设置到基站所需要的水平。在这一应用电路中，使用了一个电阻器将主信号信道的射频信号转移到LMV225的输入端。此外，还需要一个约100pF的电容器来进行隔直，防止使能控制信号进入主信号通道。由于不希望直流电压进入功率放大器的输出端或隔离器，这个隔直电容器十分必要。由于已经有了一个隔离器，因此大部分被转移的射频能量都是来自发射功率放大器。来自天线的反射能量将转移到隔离器的内建50欧姆负载上，很少能够到达电源放大器的输出或LMV225.因此，被耦合到LMV225的功率可以用20log「R1/（R150）」来估算。

实际的测试结果发现，电源电流为500mA、邻信道功率抑制（ACPR）为-40dBc的功率放大器失真性能可以改善到电源电流为450mA、邻道功率抑制为-50dBc.在该情形下电流下降了10%，失真改善了约10dB.

现在我们已经证明，对于IS-95、W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA空中接口，LMV225和一个CES30隔离器能够在线性CDMA功率放大器的应用中，在功耗和射频失真方面表现出较好的性能。事实上，由于在发射信号通道中器件的不确定性和变化（像AGC、功率放大器的增益以及无源器件的损耗等），为了实现严格的内环闭环功率控制，CDMA2000移动台或接入终端有必要采用LMV225作为发射功率检测器。

移动台发射信号通道

图2中的射频发射电路架构可以用于很多种不同的CDMA芯片组。图3是一个为CDMA20001X或EV-DO单波段手持设备发射功率检测而推荐的LMV225应用简图。在这种发射器结构中，输出到天线的功率为：

RFout=PRFT-LSAWGPA-LISOLATOR-LDUPLEXER

其中：RFout为到天线的射频功率（假定已实现50（阻抗负载）；PRFT为射频发射器芯片的输出功率；LSAW为声表面波滤波器的插入损耗；GPA为CDMA功率放大器的固定增益；LISOLATOR为隔离器的插入损耗；LDUPLEXER为双工器的插入损耗。

由于R1和LMV225已经为信号通道构成了一个高阻抗的并联负载，这里R1和LMV225构成的电阻功率分配器的插入损耗可以忽略不计。在室温下，可以将LSAW、GPA、LISOLATOR和LDUPLEXER看成不变的。那么，至天线的射频功率RFout就可以通过PRFT调节，而PRFT受发射芯片中的AGC控制。实际上，AGC放大器通常支持IS-95或CDMA2000所要求的80dB动态范围。我们还发现，CDMA移动台大部分工作时间的输出功率为中等大小，因此从中等输出功率到高输出功率的变化过程中，功率控制的精确度十分重要。不当的高功率电平会减少移动台的通话时间，并对其他网络用户产生更多的干扰。

LMV225的优点

为在CDMA手持设备中提供最佳的功率检测范围，LMV225的设计进行了优化。如上所述，从中功率到高功率精确的功率控制尤为重要，采用耦合电阻R1使LMV225能知道射频信号出现的关键范围。假设将AGC设置在高/最高增益上以实现CDMA功率放大器的最大输出，比如28dBm.如果此时射频发送信号的振幅因数为3dB，那么CDMA功率放大器的瞬时峰值功率将为283=31dBm.如果我们选择它作为LMV225应该能检测到的最大参考点，即当功率放大器的瞬时输出功率为31dBm时，输入到MV225的RFin/使能引脚为0dBm，应该采用一个31dBm的耦合因子。我们发现用一个1.8K（的R1能够在本电路中产生一个31dBm的耦合因子。

LMV225的线性特征

LMV225有30dB的线性检测范围，这一特征减少了生产校准过程的复杂度。校准过程是CDMA移动台生产过程中的一个重要环节。使用自动测试设备来收集控制码/信号从弱到强过程中的移动台输出功率信息，将该信息保存在移动台的存储器中以供现场使用。基站请求输出功率时，移动台的DSP从存储器中找出实现请求输出功率水平应采用的控制码/信号。

市场上的一些AGC在控制信号和输出增益之间可能存在指数特性，如果和LMV225一起使用的是这种AGC，与其它检测方法（如二极管检测）相比，以dB为单位的线性特征不会使原始控制曲线比原始AGC特征曲线更复杂。然而，如果AGC有一个线性控制范围，以dB为单位的线性特征将把校准点从20多个减少到2个左右。两点校准过程基于下面的原理：在一个二维平面内，只需要两个不同的点就可以表示一个一阶线性方程。如果方程为y=mxb，用两个测试坐标（x1，y1）和（x2，y2）就可以计算出斜率m和截距b.

双波段CDMA2000移动站中的LMV225

图4为用于CDMA2000手持设备的推荐框图。虽然电阻R1和R1‘可能并不相同