设计RF芯片组满足WIMAX系统接收需求

该值调整为-23.5dB以便保留2dB的设计裕量。

接收机还采用自动增益控制(AGC)电路以达到向模/数转换器(ADC)提供固定功率的输入信号。ADC的动态范围是固定的，而采用其整个动态范围也是可行的。AGC会使电路增益随输入信号功率的改变而改变以确保AGC电路输出功率为常量。为了达到所需的系统灵敏度，需要在含AGC接收电路在适当输入功率设置下，达到适当的系统噪声系数性能。设计人员可通过添加额外的低噪声放大器(LNA)或减小现有噪声级的噪声系数来修改系统噪声系数，这两种方法都能降低整体系统噪声系数，并提高系统的灵敏度。

设计人员还应考虑到与邻道阻塞性能有关的WiMAX参数。该参数显示了接收机抗干扰信号的能力，以及接收机对相隔一两个通道的阻塞抑制功能。这种接收机参数要求非常严格，这表明接收机工作状态的线性性能要求以及线路中滤波器的位置及选择性。如果我们任意地靠增加LNA来降低系统噪声系数与提高灵敏度，那么反而可能会对阻塞性能产生消极影响。

我们针对两种工作情况制定了接收机(RX)阻塞规范：一是工作在接近最小灵敏度时；二是工作在接近最大输入功率时。这两种极端情况反映了接收机在最大和最小增益设置下的情况。就最大增益来说，规范要求接收机工作在灵敏度水平上，即这时的输入功率为系统检测到EVM值为-23.5dB时的最小功率，另外加上3dB作为系统输入信号功率，这就使EVM性能好于-23.5dB。相邻或相隔一个通道的阻塞信号以与所需信号相同的功率级进行传输并不断增加阻塞信号功率，直到系统EVM退减至-23.5dB为止。阻断性能由所需信号和干扰信号之间的差值表示。同样，最小增益情况下，输入功率以相对较高的功率进行传输：-30dBm。阻断信号以相同功率进行传输，此时逐渐减小输入信号功率，同时根据所需设置点调节AGC，直到系统EVM降至23.5dB为止。这种情况下，阻断性能也由所需信号和干扰信号之间的差值表示。规范要求所需信号和阻断信号之间的差值为相邻通道为4dB，相隔通道为11dB。

检测性能

我们通过采用TSW5003参考设计板的TIWiMAX芯片组来检测发送器和接收机的WiMAX系统参数。图1显示了采用超外差架构的五芯片组解决方案的结构图。

图1：TITSW5003参考设计结构图

该解决方案采用10MHz宽的表面声波(SAW)滤波器，配合使用多种常见的信号频带宽度：3.5MHz、7MHz、5MHz和10MHz。TRF1223PA为1W的A类放大器，它能在一定温度和频率范围内提供20dBm的调制输出功率。图2所示为EVM性能曲线。

图2：TSW5003收发机EVM性能与功率输出

上述曲线清晰表明无线电技术就EVM性能而言的额定输出性能，但仍不能反映整体性能情况。尽管在EVM性能较好情况下，收发器(TRX)频谱模板等参数可能会符合要求，但仍不能确保寄生输出的性能。我们可有效利用基带、中率（IF）和RF滤波器来大幅降低各种与混频器的载波馈通、DAC镜像及第二谐波等相关的各种预期寄生信号。有关谐波以及时钟信号与LO信号互调混合产物的寄生信号更加难以预测，这会造成严重障碍，特别是随着芯片组集成度的提高，隔离方面的问题将更难以控制。

额定为20dBm的TSW5003设计方案在额定功率下寄生输出不大于-50dBm，这样可提供10dB的容限。提供一定的设计容限也很好，可以使解决方案灵活地采用更高的额定功率。举例来说，室内应用的额定功率会提高到24至27dBm，这样我们采用适当的功率放大器并做相应改动就可替代现有的功率放大器。与此同时，随着功率的提高，增益也增加了4至7dB，这会降低寄生输出的容限，不过至少还会剩下3至6dB的容限。

图3显示了接收机EVM曲线以及-20dBm的ADC恒定输入功率。根据该图形信息我们可得知接收机灵敏度，不过仍不能确保阻塞测量情况符合标准要求。与发射器相比较，接收机需要特定的带宽限制滤波器来满足相邻通道的阻塞要求。该架构可支持高中频SAW滤波器和两个可交换的低中频滤波器。高IF滤波器有10MHz的带宽可传输10MHz或更低带宽的所需信号。低频IFSAW无需修改任何硬件即可支持两个不同的信号带宽。TRF1212中大动态范围的AGC放大器与滤波器能在接收灵敏度状况下满足阻塞测试规范。凭借上述方法以及TRF1216LNA中的集成可开/关的衰减器，我们可以成功进行高功率的阻塞测试，有助于提高高功率情况下的线性。图4显示了TSW5003的阻塞性能。

图3：TSW5003接收机EVM曲线与输入功率

接收机的高动态范围配合可交换的滤波器，有助于灵活地支持各种系统实施。尽管EVM初期扫描曲线不明显，其他接收机特性对确保符合标准要