还剩2页未读,继续阅读
文本内容:
低成本家庭基站射频解决方案如今,基带电路的可编程已不是太大问题,但实现一个多频带多制式的射频前端却仍面临很大挑战直到最近,人们还认为解决这个问题的方法是运用一排射频开关,在几种不同MEMS的射频前端之间进行切换随着一些公司开发可编程的多频带多标准的射频收发器工人们的观点C,正在变更另一方面,射频照旧受到牢靠性问题的困扰,而可编程射频硅解决方案正在为MEMS OEM厂商和系统设计师们供应真正的好处,尤其体现在家庭基站这类应用中应用背景家庭基站的将来取决于一系列关键挑战的解决程度,这些挑战例如功能性和成本等还有像定时/同步,无线干扰以及从传统的宏蜂窝基站单元到家庭基站的切换等问题,都将影响家庭基站射频部分的设计和实现多频段和多标准为原来就较长的供应链进一步增加了困难性上述挑战在为家庭基站增加更多功能的时候将会出现,如为了接收像位置和定时这类信息时,向家庭基站添加的对旁边的宏蜂窝基站单元的广播信道进行侦听的侦听模式这些广播信道接受的可能是随意一种通用调制方案,不愿定与家庭基站收发器所用的调制方式一样为了将成本降至最低,并将家庭基站中的元器件数量降到最少,假如能够将主收发器的无线资源借过来实现侦听功能是最好不过的了为了确保收发器不仅能够工作在一系列不同的频段上,而且还要能够处理不同的调制制式,同时为了满足进取的价格点还不能增加过多的帮助电路,这就须要一系列的设计考虑倘如可编程收发器具备足够的频率捷变实力,就无需随着标准和地域的不同而要求与之对应的专用收发器芯片这种芯片能够被快速和简便地重新编程,来适应不同的网络配置、带宽、数据传输率以及制式本文所提出的概念基于的是一个完全可配置的接收机,该接收机可以适用于主要的一些调制制式,并具有多路宽带低噪声放大器()输入,允许干脆连接到多达个接收频段的滤波器上,LAN3能够实现到侦听模式的无缝转换,而无需增加额外的接收机链路该设计还允许下行链路在接收机独立工作的同时接着其自身广播信道的放射家庭基站具有独特的特性,它们是安装在终端用户家庭中的、必需能够与现有无线基础设施无缝连接的无线基础设备一旦通电后,家庭基站必需能够依据其周边的宏蜂窝环境进行自配置因此,它必需能够侦听其自己的宏蜂窝网络以及可能出现的其他频率以及调制制式该网络侦听模式要求家庭基站接受基于现有的单频和标准收发器方案的多路接收机通道/ICo随着没有器件可以利用的新频段的发布,使得问题变得更加困难侦听自身下行链路干扰限制是家庭基站研发成功与否的关键,而能够侦听自身的下行链路的要求对收发器提出了下列需求大接收机链路能够工作在下行频段上*在选定侦听模式时下行链路滤波器需切换到接收机输入上在能够覆盖全部频段的侦听模式中灵敏性是天经地义的需求在对同一频段进行侦听时,要利用现有的用于放射机的天线滤波器时也必需谨慎由于家庭基站中功率电平较小,或许可以通过增加低成本的开关,使得在须要时,可以将放射通道滤波器用于接收机通道,见图RF lo图接收机通道共享放射通道滤波器1:假如限制该系统只能运用一个单接收机通道来实现,则在接收机主通道上还须要增加一个开关,,这将对接收性能带来如下一些不利影响*开关的插入损耗将使接收灵敏度降低(大约・)05dB*放射链路和接收链路之间的双工隔离度指标要求大于因此开关的隔离度确定着放射45dB,链路和接收链路之间的隔离度(约为)2*20dB=40dB而这些问题都是无法克服的,因为任何元器件的增加都将会增加成本和困难度通过在收发器工中接受额外的接收机通道输入,从而可以使下行侦听通道能够与接收机主通道保持分别,因而C消退了已知的风险,并削减了元器件数量附加网络侦听模式除了上述须要侦听自身的下行链路外,家庭基站还须要以与自身相同的频率和调制制式来侦听宏蜂窝的下行链路,另外,家庭基站也可能会被放置在无法实现这类功能的地方因此,期望能够从其他的调制制式和频段获得网络信息因此,须要对侦听模式通道提出更进一步的需求,主要是它必需能够处理不同的调制制式(最常见的就是⑷以及距离主收发器工作频段倍频程或者更远GS8的工作频率宽带操作多频段收发器通常接受多个低噪声放大器,调整每个放大器使之用来处理不同的频段,但RF是,在家庭基站市场中,由于部署的地理位置的限制,要求侦听模式所用的频率保持灵敏性能够覆盖欧洲主要国家和美国的各个频段的最基本的一组接收频率为*主接收机(频段工,频段)上行〜o WCDMAUS class6,ndash;19201980MHz(频段频段)上行〜o WCDMAV,US class0,ndash;824849MHz火侦听模式(频段工,频段)下行一〜o WCDMAUS class6,21102170MHZ(频段频段)下行〜o WCDMA/GSM850V,US class0,ndash;869894MHz(频段工工,频段)下行〜o GSM900V US class9,ndash;925960MHz频段工工工,频段)下行〜o GSM1800US class8,ndash;18051880MHz(频段工工,频段)下行〜o GSM1900USclass1,ndash;19301990MHz明显,通过为每个频段增加接收机输入来供应一个具有足够灵敏性的系统是不现实的,因为将来还可能启用其他一些频段另外,假如这样的话,收发器工所增加的硅片和引脚数量(由此引C发的封装成本)所导致的成本将起先占据主导地位对于主通道接收机来说,人们期望通过调整低噪声放大器来实现性能的提升,但对于侦听模式(该模式通常只是侦听本地旁边的宏蜂窝网络的广播信道)来说,允许噪声系数指标略为低一些,这是因为下面的一些缘由大侦听模式接收机只须要满足移动接收灵敏度电平*侦听模式下放射机是关闭的,因此没有放射机噪声所引起的影响*在接收机通道中不须要接受额外的滤波器来抑制放射信号(因此射频前端的损耗较小)因此,最志向的解决方案是为接收机主通道供应一个高性能的接收机输入来执行特定的主通道信号接收任务,而另外接受一个低噪声宽带放大器来实现全部频段的侦听模式调制,接收GSM由于信号为窄带信号,所供应的编码增益较小,所以须要低噪声的接收机在零中频接收GSM机中,特殊简洁受到工互调失真的影响而像以及这类的宽带调制解决P2WCDMA,LTE WiMAX方案,不简洁受到这类失真的影响,因而使得相应的零中频接收机比较简洁在零中频接收机中,通过重新调整本振()信号,对一些低中频供应补偿,并接受工支路和L0之路来构成镜像抑制接收机,这样,就有可能将零中频接收机链路适用于的低中频Q WCDMA GSM接收链路对于专用于有用信号的高端和低端两侧的抑制器来说,中频本身以及中频滤波器带宽的选择都是特殊重要的这样,可以使中频频率较高,从而可以远离能够使须要抑制的、旁边的频率重量RF通过变频处理后刚好落入到中频级低通滤波器带宽内的互调产品DC IP2中频频率可以选用到之间的某一频率接受一个带宽为左右400kHz600kHz600-800kHz的低通滤波器()是志向的,能够确保转换后的信号没有损失地通过该低通滤波器LPF ADC图接受了最大抑制指标的移动台实例2图中例子依据移动台的要求,接受了最大的抑制指标,具体如下2GSM900抑制电平=-23dBm@l.6MHz有用信号=-99dBm处的输入IP2Rx=35dBm低中频=500kHzRx IFBW=quot;750kHzquot;依据上述可以看到,在基带下变频并进行滤波后,有用信号可以得到复原,复原后的信噪比为这在基带处理中就足以实现牢靠的解调SNRgt;10dB,在基带处理中,由于处理单边带低中频下变换所需的开销较小,因而和两种接收WCDMA GSM模式能够共享相同的接收机硬件资源为了实现资源的复用,接收机必需具有足够的线性度和压缩比,以避开在具有堵塞信号时产生失真,另外,还需具有射频频率捷变实力,以及上述的中频滤波器带宽可选择实力方案实现由公司所开发的一款收发器工具有至」的频率工作Lime MicrosystemsC375MHz I4GHz范围,可以覆盖所规定的全部频段另外,该芯片还供应个放射输出,两个主接收机输入,3Gpp2还有一个专为前面所述的侦听模式而优化的宽带接收机输入公司所开发的㊀Lim Microsystems这款收发器ICO图用于目标频段并具有最低材料成本的最小系统实现方案3图公司的收发器配置4Lime Microsystems由于该收发器不再须要增加外围电路来实现所需的灵敏度,而且供应了现有设计模块的复用,因而它不仅为针对某个单一市场的单频系统(例如,用于欧洲的频段工),也为能够通过动WCDMA态配置来适用于随意一个蜂窝频段的多频段、多制式系统供应了具有成本效益的解决方案总结一个低成本的、具有足够宽的频率范围的、具有带宽选择灵敏性的、以及具有足够线性度的单接收机通道,可以由和接收机通道共享由于能够在多个标准和多个制式之间共享一WCDMAGSM些硬件资源,从而成为实现收发器连接的最佳解决方案将一个低成本的单接收机通道用于多种接收模式,削减了对多路接收机器件(无论是分立器件还是集成到单芯片上几多个本振、滤波器的需求,也可以复用,从而大大节约了元器件数量,ADC进而降低了硅片成本。