利用3G毫微微基站模拟前端实现家庭无线连接

图4：AD9863 MxFE框图。

市场上有各种ASIC或DSP提供一种灵活的双向24位I/O总线。在半双工系统中，接口支持24位并行传输或12位交叉传输。在全双工系统中，接口支持12位交叉ADC总线和以及一种12位交叉DAC总线。灵活的I/O总线减少了管脚数和封装尺寸。对于频分复用(FDD) W-CDMA，AD9863可以实现发送或接收信道同时工作，这需要使用全双工模式，即一条12位的交叉Rx数据总线和一个12位交叉Tx数据总线。

DAC内核将12位数据转换成两个互补的差分电流输出，并使用图5中所示的电阻网络将这些电流提供给ADF4602-1。对于1.2V的共模电压，将R_DC设置为120Ω；对于1Vp-p差动输入摆幅， R_L设置为63Ω。

图5：AD9863和ADF4602-1之间的简单接口。

DAC包含可编程的增益精细控制与直流偏置控制，可以用于I和Q信道之间的失配，以抑制LO馈通，并提高EVM性能。10位的直流偏置控制可以独立用于为任何一个差动管脚提供高达±12%的偏置，这样可以校准任何的系统偏置。

ADC输入由一个2KΩ差动输入电阻和一个开关电容电路组成。输入可以是针对中位电压(midsupply)的自偏置，或者可以通过编程设置来接受一个外部直流偏置。因此，建议将ADF4602-1接收基带输出直接连接到AD9863 ADC输入。ADC输入满幅电平为差分2V p-p 。

毫微微蜂窝的时钟解决方案
毫微微蜂窝需要非常准确的参考时钟(误差在±0.1 ppm)，以满足3GPP规范要求。关于实现这种精确的时钟控制的方法本文不作讨论，但是值得一提的是有若干的可能性存在，包括通过监测接收器的GSM宏蜂窝同步、GPS同步以及IEEE1588精确时序协议。在某些情况下，一些毫微微蜂窝提供商也将上述方法进行组合加以实现。最终，参考时钟控制电路将控制参考频率源。在ADI的评估板上，⁵ 这种26MHz VCTCXO用作ADF4602-1的参考时钟，延时锁相环(DLL)产生19.2MHz的时钟，是3.84MHz W-CDMA芯片时钟的几倍，此19.2MHz时钟用作AD9863的时钟输入。

AD9863提供多种时钟配置，可对很多参数进行配置。ADC时钟速度、DAC时钟速度、PLL以及内插器设置都是软件可控制的，允许针对性能来优化功率以满足要求。在推荐的配置中，PLL乘法器被设置为2×，使PLL的输出频率为38.4MHz。ADC的时钟为该频率的一半。在发送端，38.4MHz PLL的输出用于提供给DAC。发送插值被设置为2×，以抑制DAC镜像。还可能有其它的时钟频率组合。AD9863数据手册提供完整的工作模式描述。使用上述的时钟方案，毫微微蜂窝并不需要任何在宏蜂窝基站中常见的分立频率变换PLL。该器件集成了所有的频率变换功能，可帮助毫微微蜂窝满足市场要求的价格水平。

RF放大器
选择用于RF功率级的放大器为低成本、高性能宽带线性放大器，采用磷化铟镓工艺制造。这些放大器对ADF4602-1的输出进行线性放大，并弥补RF复用器和开关中的损耗。ADL5542包含内部偏置和匹配功能；ADL5320需要外部匹配，采用行业标准的塑料SOT-23封装。两种放大器都直接工作在5V的电压轨，因此不需要外部偏置电路。表1描述了放大器的关键参数。ADI的RF放大器的设计采用了专利技术，相对于电源电流具有卓越的线性度。

表1：2GHz下ADF5542和ADL5320的关键参数。

发射输出功率与降低干扰
为了降低干扰，毫微微蜂窝必须灵活智能地设置其输出功率，以解决多个相互邻近、工作在相同频率的毫微微蜂窝的部署问题(例如在公寓内)。在这种情况下，每个毫微微蜂窝都需要以较低的输出功率发射，以避免相同频率的干扰。而且，毫微微蜂窝还不能干扰工作在邻近信道的周边的宏蜂窝基站，因为这会导致对附近连接到该宏蜂窝网络的手机产生盲点。因此要求毫微微蜂窝具有邻近信道保护功能，迫使它测试邻近下行信道的功率，根据预定义的公式来设置其功率，以便不会妨碍宏蜂窝信号。ⁱ

为使毫微微蜂窝满足要求的价格水平，并便于用户安装，这些降低干扰的技术必须是自动实现的，而不能要求某个受过训练的现场技术人员或家庭用户进行参与。当设备第一次被用户启动后，这个过程应该是自动启动的，此后每隔固定的时间段后就进行升级。ADI设计中的频段1监测接收器和ADF4602-1大的动态发射范围，允许毫微微蜂窝供应商实现自动降低干扰的技术，而不需要外部参与。监测接收器允许对邻信道的功率进行准确测试，并相应地调整输出功率。这将大约需要30dB的总发射功率动态范围。

RF性能测试
为了根据TS25.104无线系统参数规格来评估此收发器芯片组，我们将上面介绍的收发器用在评估板设计中。图6所示的评估平台使独立的发送或接收链路测试以及单独的元件测试得以实现。此评估板包括图1所示框图的功能以及功率调理。