WiMax终端收发系统结构分析

的均衡，而带外噪声的滤出则需要高阶滤波器。

相比于零中频结构，数字处理可以避免I Q 的失配问题。而且数字中频结构还具有多种优点。在基带-中频中的IQ均衡问题、直流偏移问题容易解决;较低的带外整形泄露要求和可调的振幅;而且信号在基带-中频段之后对带通滤波器的要求较低，很容易到达指标;混频器的负载能力和振幅要求对衰减器要求也不高。但是，数字中频接收机对模数转换器(ADC)有较高要求，如需要ADC有足够高的动态范围，较低的量化噪声和热噪声，好的线性度，足够大的动态范围。在一些低速率应用中，如IEEE802.15.4中，带通Σ-Δ ADC( Band pass Σ-Δ ADC)性能较为适宜，但带通Σ-Δ ADC却有有较大的设计难度。同时还意味着对基带部分的DSP性能要求更高，例如进行窗式滤波等。而且DAC要求也相应提高，通常需要10~12比特的分辨率和较高的速率。对镜像抑制滤波器的性能也变得苛刻，甚至在某些频率区域需要对RF滤波器补偿。所以在WiMax应用中，数字中频结构很有潜力，但是需要对设计能力进行权衡。

三种接收结构相应的WiMax终端收发系统及其数字基带处理部分的模块数简单对比如下表所示，这里忽略了一些次要模块和一些非收发通路的一些模块：

　　表1 三种结构的终端系统模块数对比

这里，空白栏并不完全表示不需要该模块，而是根据具体设计指标确定。另外，在对于QAM64和QAM16调制中由相位失衡造成的误差矢量幅度性能差异比较，数字中频结构较其余两种有微弱优势;在QPSK调制方式下，数字中频结构仅在增益失衡较大时略有劣势。总体而言，在WiMax的这三种调制方式下，三种接收结构中由相位失衡造成的误差矢量幅度性能差异极小[1]。

表2给出了几种WiMax芯片的性能参数，可以看出在这些芯片中，零中频结构较为普遍。

　　表2 几种WiMax芯片的参数对比

　　图1 Fujitsu MB86K21芯片及版图

图1展示了Fujitsu MB86K21芯片及版图，而MB86K22在此基础上做了更多改进，使其可以工作在更多的频段，如表2所示。

IEEE802.16e/WiMax 终端芯片及其芯片组的结构选择和设计是一个复杂的过程，也是实力公司在此方面的另一种角逐和设计能力体现。相信随着IEEE802.16e/WiMax 发展和应用，会有更多更优秀的产品问世，也越来越走进普通用户的生活当中，最大满足广大用户的需求。

参考文献：

[1] Liang Rong，WiMAX System Architecture Analysis and Simulation，web.it.kth.se/~liangr/Presentations/， 2007.11

[2] 湛伟，射频接收芯片结构选择的几个要点，电子产品世界，2007年10期

[3] Cecile Masse，A direct-conversion transmitter for WiMAX and WiBro applications，www.rfdesign.com，2006

[4] Man Cheuk Ng, Muralidaran Vijayaraghavan, Nirav Dave, Arvind，From WiFi to WiMAX: Techniques for High-Level IP Reuse across Different OFDM Protocols，2006

[5] Fujitsu，WiMAX802.16e factsheet，feb2008

[6] 拉扎维，射频微电子学(中文版)，余志平译，清华大学出版社，2007