对接收器架构进行硬件比较方案

0402 型电感器和 0201 型电容器是适宜的。为了实现所需要的选择性，超外差式接收器需要一个 SAW 带通滤波器。4 个通道中每个都需要一个单独的 SAW 滤波器。在 RF 频率上，SAW 滤波器可能相当校在 70MHz 至 192MHz 的常见 IF 范围内，可以见到采用 5mm x 7mm 封装的 SAW 滤波器。即使之前的 VGA 输出和之后的放大器输入都是 50Ω，SAW 滤波器也将需要几个匹配组件。通常情况下，还需要另一个增益级，以补偿滤波器的插入损耗。不过，一种集成了放大器的新型 4 通道 ADC，即凌力尔特公司的 LTM9012-AB 微型模块 (µModule^®) ADC 采用系统级封装 (SiP)。该微型模块采用 15mm x 11.25mm 封装，与相应采用 4 个差分放大器以及有关旁路电容器和抗混叠滤波器组件的 4 通道 ADC 相比，这种微型模块更小。LTM9012 具 20dB 增益，实现了 68.5dB 信噪比 (SNR) 和 79dB 无寄生动态范围 (SFDR)。LTM9012-AB 内部的放大器和滤波电路将输入频率限制到大约 90MHz。因此，70MHz IF 是适合的，而不是在基站应用中常常用超外差式接收器实现的更高的 IF。然而，这提供了最紧凑的解决方案。

LTM9012 意味着不同的集成方式。微型模块或 SiP 封装允许单独的芯片与各种不同的无源组件一起组装在层压衬底上，而且模制成看起来像普通球栅阵列 (BGA) 集成电路 (IC) 一样。在这种情况下，利用几何尺寸很小的 CMOS 工艺来优化该 ADC，以实现低功率和良好的 AC 性能。放大器运用硅-锗 (SiGe) 工艺制造，以最大限度地提高其性能。这些放大器是传统的差分放大器，因此用电阻器将增益设定为 10V/V 或 20dB。真正的运算放大器输入通过隔离高频采样干扰和信号通路来简化匹配，并允许单端信号与差分 ADC 输入在内部配对。大多数具缓冲前端的单片 ADC 根本不提供增益，仍然是差分的，而且仅提供对干扰的隔离。同样有益的是抗混叠滤波，这种滤波限制了宽带放大器的噪声。就电路板总体空间而言，既然所有基准和电源旁路电容器都在封装内部，那么总体系统设计就可以排列非常紧密，而且不会损害性能。当基准和电源旁路电容器距数字信号太远或靠近时，常常发生这类性能损害，而性能损害又可能破坏数据转换过程。最后，衬底允许引脚分配自然流畅：模拟输入在封装的一侧，数字输出在另一侧。

在这个例子中，有源组件的数量是 5 个，还有 4 个 SAW 滤波器和 80 个其他小型无源组件 (参见图 3)。总体面积大约为 43mm x 21mm = 903 mm²，不过不是所有面积都利用上，所以有效面积大约是 700mm² 左右。当然，这是电路板的一侧，特定公司的设计规则可能允许更紧凑的布局。就功率计算而言，这个例子用 LTC5569 作为双通道混频器，AD8376 作为双 VGA，LTM9012-AB 兼作第二级放大器和 4 通道 ADC。混频器是有源组件，在 300MHz 至 4GHz 的宽频率范围内工作，因此单个器件可以配置为在 700MHz 至 2.7GHz 蜂窝频带的任何一个频带上工作。该器件具有同类最佳功耗，还具有坚固的输入，能承受强大的带内阻塞干扰信号，而不会使噪声指数显著劣化。4 通道系统的总体功耗为 4.9W，其中不包括电阻性分压器中可能消耗的功率。

图 3：超外差式接收器的布局举例

直接转换架构举例

就 4 个直接转换通道而言，我们仅有的选择是独立 I/Q 解调器，因此需要 4 个这种采用 5mm x 5mm QFN 封装的器件。有些器件 (例如 LT5575) 有集成的 RF 和 LO 平衡-不平衡变换器，以最大限度地减少外部组件数。有一点滤波是有益的，当然还有一些小型旁路电容器。就低通滤波器而言，多节 L-C 和 R-C 电路就可完成任务。就增益级而言，LTM9012-AB 也是适用的。作为 4 通道器件，它仅支持两个直接转换通道，因此还需要第二个这样的器件。

在这个例子中，有源组件的数量是 6 个，还有 84 个小型无源组件，参见图 4。总体面积大约为 27mm x 24mm = 648mm²。就功率计算而言，这个例子使用 LT5575 I/Q 解调器和两个 LTM9012-AB。4 个通道的总体功耗是 5.1W，其中不包括电阻性分压器中可能消耗的功率。不过，ADC 以 125Msps 速率采样，该采样率是常见的，但是有可能超出了 10MHz 所需。在 65Msps 采样率时，可以在 ADC 功耗低得多的情况下实现同样的功能。重新计算功耗，得出新的总体功耗是 4.6W。

图 4：直接转换接收器的布局举例

感觉与现实

并不算很多年以前，超外差式接收器每通道要运用多个混频器和多个 SAW 滤波器。那时 SAW 滤波器的尺寸可能是 25mm x 9mm。无源核心混频器需要额外的增益级，以抵消插入损耗。这不算久远的历