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UMTS 基站接收器占板面积仅为半平方英寸

时间:03-08 来源:3721RD 点击:

9004 的输出端上,其中最大的一个将达到约 6.5dBFS 的峰值功率。

最大的阻断信号是 -15dBm 连续波 (CW) 音调 (超过接收频段边缘 ≥20MHz)。RF 前端将对这个音调提供 37dB 抑制,因此,它出现在 LTM9004 的输入端时将为 -32dBm。此时,这种电平值的信号仍然不允许降低基带 μModule 接收器的灵敏度。等效的数字化电平峰值仅为 -41.6dBFS,因此对灵敏度没有影响。

另一个不想要的干扰信号功率源来自发送器的泄漏。因为这是一种 FDD 应用,所以此处描述的接收器将与一个同时工作的发送器相耦合。该发送器的输出电平假定为 ≤+38dBm,同时"发送至接收"的隔离为 95dB。那么,在 LTM9004 输入端上出现的泄漏为 -31.5dBm,相对于接收信号的偏移至少为 130MHz。等效的数字化电平峰值仅为 -76.6dBFS,因此不会降低灵敏度。

直接转换架构的一个挑战是二阶线性度。二阶线性度不理想将允许任何期望的或不期望的信号进入,这将引发基带上的 DC 失调或伪随机噪声。如果这种伪随机噪声接近接收器的噪声电平,那么上面详细讨论过的那些阻断信号将降低灵敏度。在这些阻断信号存在的各种情况下,系统规范都允许灵敏度降低。按照系统规范的规定,-35dBm 阻断通道可以使灵敏度降至 -105dBm。如我们在上文中看到的那样,这种阻断信号在接收器输入端上构成了一个 -15dBm 的干扰信号。LTM9004 输入所产生的二阶失真大约比热噪声低 16dB,结果,预测的灵敏度为 -116.6dBm。

-15dBm 的 CW 阻断信号还将导致二阶分量;在这种情况下该分量是一个 DC 失调。DC 失调是不希望有的,因为它减小了 A/D 转换器能够处理的最大信号。一种减轻 DC 失调影响的可靠方法是,确保基带 μModule 接收器的二阶线性度足够高。在 ADC 的输入端,由于这一信号所产生的预测 DC 失调 <1mV。

请注意,系统规范中并不包括发送器泄漏。所以,因这一信号产生的灵敏度下降必须保持在最低限度。发送器的输出电平假定为 ≤ +38dBm,与此同时,"发送至接收"隔离为 95dB。LTM9004 中产生的二阶失真导致的灵敏度损失将 <0.1dB。

在规范中对于三阶线性度仅有一个要求。这是在存在两个干扰信号的情况下,灵敏度不得降至低于 -115dBm。这两个干扰信号是一个 CW 音调和一个 WCDMA 信道,它们的大小均为 -48dBm。这些干扰信号均以 -28dBm 的大小出现在 LTM9004 的输入端。它们的频率与期望的信道相隔 10MHz 和 20MHz,因此,三阶互调分量将位于基带上。此时这个分量仍然以伪随机噪声的形式出现,因而致使信噪比降低。LTM9004 中产生的三阶失真比热噪声层大约低 20dB,预计的灵敏度下降值 <0.1dB。

测量性能

通过采用图 2 中示出的评估板,LTM9004-AC 获得了优异的测试结果 (如图 3 和 4 所示)。测试装置包括两个用于 RF 和 LO 的 Rohde & Schwarz SMA 100A 信号发生器以及一个用于 ADC 时钟和 TTE 嵌入式滤波器的 Rohde & Schwarz SMY 01 发生器。


 

图 2:设计一款完整接收器所需的外部电路极少

 

图 3:单音调 FFT

 

图 4:基带频率响应


采用 5V 和 3V 电源时,LTM9004-AC 的总功耗为 1.83W。其 AC 性能包括 72dB/9.42MHz SNR 和 66dB SFDR。

结论

LTM9004 不但拥有 UMTS 基站应用所需的高性能,而且还提供了对于紧凑型设计而言必不可少的小尺寸和高集成度。通过运用 SiP 技术,这款 μModule 接收器可采用以最优工艺 (SiGe、CMOS) 制作的组件及无源滤波器元件。


 

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