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UMTS 基站接收器占板面积仅为半平方英寸

作者:DouglasStuetzle ToddNelson时间:2013-02-27来源:电子产品世界

  在满足宏蜂窝性能要求的前提之下,集成度究竟能够达到多高? 工艺技术仍然限定某些重要的功能部件必须采用特殊工艺来制造:在射频 () 领域采用GaAs和SiGe工艺,高速 采用细线 CMOS 工艺,而高品质因数 (High-Q) 滤波器则无法采用半导体材料很好地实现。此外,市场对于提高集成度的需求并没有停止。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/142456.htm

  考虑到上述问题,凌力尔特决定采用系统级封装 (SiP) 技术来开发占板面积约为 1/2 平方英寸 (仅刚刚超过 3cm2) 的接收器。接收器的边界处有 50Ω 输入、50Ω LO 输入、 时钟输入及数字 输出。该边界留待增加低噪声放大器 (LNA) 和 滤波,用于输入、LO 和时钟发生,以及数字输出的数字处理。在 15mm x 22mm 封装内是一个采用 SiGe 高频组件、分立无源滤波和细线 CMOS ADC 的信号链路。

  本文将对 LTM9004 微型模块 (µModule) 接收器 (一款直接转换接收器) 进行设计分析。

  设计目标

  设计目标是通用移动通信系统 (UMTS) 上行链路频分双工 (FDD) 系统,特别是处于工作频段 I 的中等覆盖范围 (详见 3GPP TS25.104 V7.4.0 规范)。对于接收器而言,灵敏度是一个主要的考虑因素,输入信噪比 (SNR) 为 -19.8dB/5MHz 时,所要求的灵敏度 ≤-111dBm。这意味着接收器输入端的有效噪声层必须 ≤-158.2dBm/Hz。

  设计分析:零 IF 或直接转换接收器

  LTM9004 是一款采用了 I/Q 解调器、基带放大器和双通道 14 位 125Msps ADC 的直接转换接收器 (图1)。LTM9004-AC 低通滤波器在 9.42MHz频率下具有一个 0.2dB 的拐角,从而允许 4 个 WCDMA 载波。LTM9004 可与 前端一起使用,构成一个完整的 UMTS 频段上行链路接收机。 前端由一个双工器以及一个或多个低噪声放大器 (LNA) 和陶瓷带通滤波器组成。为最大限度地减低增益和相位失衡,基带链路采用了一种固定增益拓扑结构。因此,在 LTM9004 之前需要布设一个 可变增益放大器 (VGA)。这里给出了此类前端的典型性能示例:

  ● 接收 (Rx) 频率范围:1920M~1980MHz
  ● 增益:15dB (最大值)
  ● 自动增益控制 (AGC) 范围:20dB
  ● 噪声指数:1.6dB
  ● IIP2:+50dBm
  ● IIP3:0dBm
  ● P1dB:-9.5dBm
  ● 20MHz 时的抑制:2dB
  ● 发送 (Tx) 频段上的抑制:96dB  



关键词: RF ADC 基站

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