小型多载波基站无线电中的集成前端(07-100)

　　由于I/O失匹，下边带抑制实际达到35dBc(未定标)。因此，在复IF系统中去除LO馈通、边带和其他寄生分量，而无相位、增益和偏移校正是可能的。此外，在复IF调制中，非谐波时钟相关寄生信号脱离感兴趣频带，而DAC二次Nyquist区域图像在实数IF结构中，由fDAC与FDAC-2xfIF比较进行进一步的补偿，这降低了对DAC输出的滤波要求。因此，DAC和调制器之间的简单直接和无源连接是可能实现的。相反，实数IF系统完全依赖更精确的有源RF滤波来实现满足频谱表征码要求的最后滤波RF传输信号。

　　在RX端，一个低噪声放大器(LNA为输入信号提供增益。然后，信号通过一个带选滤波器抑制带外阻断器及来自相邻频段的干扰。其后，模拟RF混频器下变频所希望的信号到便于数字化的合适IF。在自动增益控制、另外滤波和放大之后，由集成IF处理信号到基带接收器子系统。

　　AFE8406是一款高集成的接收器，它无缝集成一个高性能双通道14位85MSPS ADC来数字化IF频谱，用8通道DDC调谐和滤波所希望的信号。对于宽带标准(如W-CDMA，CDMA2000，TD-SCDMA)基带收发系统所需的滤波要求，DDC是最佳的，并可以软件重新配置。这种集成的一个明显好处是可避免ADC和DDC之间高速板连接。因此，减少了板面积并保持相当好的信号完整性。DDC输出是很低速的通道滤波数字信号，此信号由基带DSP(如TI公司的TMS325TCI648X)解调。

　　在RX通道中，通常ADC是最重要的噪声源。ADC的性能因数是噪声比(SNR)和无寄生动态范围(SFDR)。SNR可以表示为频谱中信号与噪声能量之比。用SNR、输入电压和终端阻抗，可以计算噪声系数。与接收器的其他RF/IF元件相接合，可以确定接收器的总灵敏度。SFD是信号的均方根(RMS)幅度值与最坏寄生的RMS幅度值之比，这是在信号扫经ADC输入范围情况下。SFDR决定ADC可以处理的信号范围。AFE8406具有82dBc SFDR(在70MHz IF和70dBc SFDR(在140MHz IF)以及70dB SNR(在70MHz输入)和68dB SNR(在140MHz输入)。这种水平的性能对于为多载波接收器设计提供足够的裕度是必要的。

　　高IF ADC只需要一个RF混频级来下变频RF输入信号。这减少了所需RF元件数。更重要的是在较高的Nyquist区域用IF性能，有助于在进一步下混频期间分离信号和它的图像。这就消除了成本高的高阶截止图像抑制滤波器。以W-CDMA设计为例，输入RF信号是在2140MHz。若所用IF仅70MHz，则LO是：

　　2140MHz-70MHz=2070MHz

　　在混频之后，进入ADC的IF信号是：2140MHz-2070MHz=70MHz

　　而RF输入信号的图像是：

　　2070MHz-70MHz=2000MHz

　　RF信号和它的图像分离是：

　　2140MHz-2000MHz=140MHz或2×70MHz=140MHz

　　假若ADC带宽可以支持140MHz IF，则分离将是：

　　2×140MHz=280MHz

　　图像抑制滤波器的滚降比70MHz IF情况慢两倍。这允许采用低阶滤波器，使得方案成本较便宜。

　　每个载波成本

　　从成本观点看，多载波无线电增加了元件成本，这是由于需要额外成本的IF和混频信号模拟元件(这些元件提供较宽的带宽，较低的噪声、较高的线性度和较高的采样率)。直接比较单载波设计与多载波设计的成本是不现实的，这是由于开发的复杂性原因。在乡村或人口居住较少区域，采用单载波系统最经济的。然而，多载波系统更适合于中等到密集居住区，此区域对性能有较高的要求。随着多载波数量的增加，则每个载波的成本也随之降低。因此，在多载波系统变为经济方案之前，运营商必须评估在可靠的方案中喜欢采用多少载波。公共多载波平台的一个更显著的成本优势是容易移动。开发一个新网络的相关成本可能达到几百万美元。但是，假若无线电板保持不变、仅仅数字上/下变频和基带DSP的软件需要变化，则成本可以显著降低。

　　结语

　　无线基站设施市场受成本驱动，小型多载波公共无线电平台的明显优势成为设备供应商优选方案。高集成混合信号模拟前端(如AFE8406，DAC5687，TRF3703，TRF3761)使得这种无线电设计大大减少了元件数量。随着IC设计和制造技术的发展，集成无线电产品将会不断改进基站设计，适应市场的需要。(彭京湘)