Femto基站及其射频方案

Maxim的femto基站射频收发芯片组

Maxim的femto基站参考设计V8.0可以满足TS25.104对WCDMA band class 1的要求，该RF芯片组包括两片带Σ-Δ位流数字接口的RF收发器，可直接与基带DSP/调制解调器互联。收发器使用降低幅度的LVDS接口，滤波器在基带DSP/调制解调器中实现，射频部分可通过软件配置。

这是一个射频收发器部分的完整参考设计，接收芯片内集成的LNA支持发送监视模式，图5是参考设计电路板照片。


图5. Maxim femto基站参考设计

可以满足UTRA Band 1 femto基站标准(3GPP TS25.104)

Femto基站的主要要求如表1所示，对WCDMA femto基站来说，同时满足TS25.104对发送和接收动态范围的要求比满足TS25.101对手机的要求困难的多，差距至少有10dB。但是，由于预计的产量很大，所以对集成度和BOM成本的要求又要做到和手机类似。因此，理想的系统最好采用低成本高集成度的手机芯片组设计，但在收/发与手机相反的频带内保持高性能(基站应用)。

表1. TS25.104主要要求

系统性能测试和分析

接收灵敏度是一个重要的系统指标，受RF通道的信号质量和基带调制解调器DSP处理能力的影响较大，在最小输入信号条件下，RF通道质量受接收器噪声(即NF)的影响。

接收灵敏度可通过系统NF计算。在灵敏度计算中，(基带解调器) BER为0.001%的QPSK信号要求E_b/N_o为7.5dB，灵敏度可根据下式计算：

参考灵敏度 = KTB + NF + (E_b / N_o) - PG

其中：
BW = 3.84MHz码率
KTB = -174dBm/Hz + 10 log(3.84MHz) = -108.13dBm
PG = 相对于扩展频带的12.2kbps比特率 = 10log(3.84MHz/12.2kbps) = 25dB

如果NF为10.5dB，灵敏度为：
-108.13dBm + 10.5dB + 7.5dB - 25dB = -115.13dBm

ACS和阻塞性能可以用同样的方法计算，在指定干涉条件下测量系统NF。这里的灵敏度差一些是因为干涉增加了噪声。

Tx性能用TS25.141 Test Model 1 (TM1)指定的信号进行测试。TM1信号模拟真实通信场景，可能峰均比会稍高些。

最大功率在3.84MHz的WCDMA带宽内测试，ACLR在5MHz偏移处测得。本参考设计发送ACLR的性能取决于外部PA。

Femto基站参考设计V8.0 UTRA Band 1性能测试结果

表2. V8.0参考设计性能

结论

Femto基站将为在家中的手机用户带来更好的数据网络体验。为在接近手机成本的前提下满足基站苛刻的性能要求，电路设计将会更困难。而Maxim的femto基站芯片组既能满足3GPP TS25.104关键指标性能的要求，又可满足对BOM成本的要求。