TD-LTE 发射机系统设计分析

如上所示为带内杂散模板，其中蓝色是 FCC 的要求，在偏移 1MHz 时，需要满足 22dBm/MHz， 而中国移动只需要满足 3GPP cat A 的需求，在偏移 1MHz 时，需要满足-11dBm/MHz 的要求，但是为了支持beam forming,需要增加 9dB 的要求，即在偏移 1MHz 时，需要满足-20dBm/MHz 要求，设功放输出功率为 20W（43dBm），对 20MHz 的 TD-LTE 信号而言，为了满足 3GPP 要求。

0-1MHz: 43dBm-10*log (18MHz)-(-11dBm/MHz) =40.5dBc

1MHz-10MHz: 43dBm-10*log (18MHz)-(-13dBm/MHz) =42.5dBc

10MHz: 43dBm-10*log (18MHz)-(--15dBm/MHz) =44.5dBc

根据如上的结果，可以分配到 DUC，CFR,调制器，功放等每一级，保证级联结果不得低于如上的值。

2.4 .2 ACLR(邻道泄露功率抑制比)

ACLR 是指主信号的均值功率和领道信号功率的比值，通常 3GPP cat A 要求其可以取满足于-45dB 的相对比值，或者取-13dBm/MHz 作为绝对的值的领道功率，可以两者取其轻； cat B 是可以在相对 45dB或者绝对-15dBm/MHz 中取其轻，相对带内杂散要求来说，ACPR 要求更低，通常是用来评估发射机系统的非线性指标的，在系统中，PA driver, 调制的非线性，本振信号的相位噪声，以及 DAC 的非线性指标都会影响系统的 ACLR。
ACLR 是一个系统指标，对应的 PA driver, 调制器的非线性指标为 OIP3, 粗约的转化可以表示为:

1 载波 ACPR=IIM3I-3dB
2 载波 ACPR=IIM3I-9dB
4 载波 ACPR=IIM3I-12dB

所以可以根据 IM3 算出 OIP3，从而根据 OIP3 的级联公式可以算出对每一级器件的 OIP3 要求。

2.4.3 Transmitter spurious emissions(发射杂散)

发射杂散是指 9KHz 到 12.5GHz 频段，除去带内杂散以外的所有频率范围内的杂散要求，这是一个强制的要求，如下总结了通用的杂散指标，发射通道对接收通道的杂散要求，共存杂散指标，共站址等杂散指标要求，对共存，共站址没有列出所有的频率范围，仅仅列出了一些代表部分，具体的设计需要对照3GPP 里面列出的所有频率范围的杂散指标要求。

尤其是对接收机的信号干扰，需要保证-96dBm-10*log(100KHz/Hz)=-146dBm/Hz,这是没有滤波器抑制的，需要保证在发射机关断后，其输出的功率极低;对于共站址的-98dBm 杂散要求，需要在设计双工器的时候针对对应的共站址频率进行相应的抑制。

同时要考虑各种可能的交调产物落在对应的频率范围内(有很多计算交调的工具),需要考虑到各种可能的信号，如时钟频率及谐波，PLL 频率及谐波，以及其相互之间的交调产物。

2.4.4 发射互调

发射互调要求是用来测试发射机抑制自身非线性的能力，测试的干扰信号为 5MHz E-UTRA，均值功率为 43dBm-30dB=13dBm 的信号，其位置分别位于离主信号+/-12.5MHz,+/-7.5MH 在,+/-2.5MHz 处，其交调产物要满足图 6 所以的杂散辐射模板。

3、TI TD-LTE 发射关键器件要求

第二节详细解析了发射机的指标要求，本节将依据其指标要求，结合 TI 的方案介绍重点器件的需求(DAC+调制器,时钟，频综)。

3.1 DAC+调制器

高带宽：支持 190MHz BW，需要的 DPD 带宽至少 600MHz，DAC 数据速率 750MHz。
(750*0.8=600MHz) DAC 采样率 750*2=1.5Gpbs, DAC34SH84 采样率 1.5GHz, 支持最大 600MHz 信号带宽。

低噪声:考虑远端噪声模板要求，保留 13dB 余量，DAC+调制的噪声要求应该低于:-22dBm/MHz-13dB-(-43dBm-(-14dBm))-10lg1MHz=-152dBm/Hz，DAC34SH84 噪底为-156dBm/Hz, TRF3705 噪底 -157dBm/Hz,所以总噪声为大概为-153dBm/Hz。

平坦度:图 8 为 DAC34SH84+TRF3705 的平坦图,结合频率校准，能够满足平坦度要求。

图 8 DAC34SH84+TRF3705 平坦度

SFDR：考虑单载波信号，带宽 20MHz, 对带内杂散指标要求，假设 10%贡献来自于DAC34SH84+TRF3705，SFDR 需要好于： [43dBm-10lg (18MHz)]-[(-22dBm)-(10lg1MHz)]-10lg0.1=63dB

图 9 DAC34SH84+TRF3705 SFDR

总结
本文详细介绍了发射机的系统指标要求及分解，各种指标对系统的要求，以及关键器件的选择，结合 TI 的方案 DAC34SH84+TRF3705，为 TD-LTE 提供了一套发射机系统方案分析的思路及器件选择的依据。