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确定总体半中频杂散指标和为LTE接收机选

2019-11-16 18:00:36来源:励志吧0次阅读

确定总体半中频杂散指标和为LTE接收机选择RF混频器 - 通信/络 - 电子工程

图1:E-UTRA高边LO注入示例,显示了所要求的fRF、fLO、fIF和不希望出现的fHALF-IF频率分布。

假设:

●fRF中心频率 = 2510MHz

●fLO= 2860MHz

●fIF = fLO- fRF= 2860MHz - 2510MHz = 350MHz

计算造成杂散响应的阻塞频率:

fHALF-IF= fRF+ fIF/2 = 2685MHz

检查算法以验证半中频阻塞或杂散频率:

2 × fLO - 2 × fHALF-IF = 2 × (fRF + fIF) - 2 × (fRF+ fIF/2) = 2fRF+ 2fIF- 2fRF- fIF= fIF

这造成半中频杂散频率产生不希望的IF杂散信号:

2 × 2860MHz - 2 × 2685MHz = 350MHz

接收器的IP2

如果器件数据手册没有直接给出2x2杂散响应的抑制度,则可从混频器的IP2指标推导。假设:只有RF和LO的基波分量施加在混频器端口,谐波失真仅由混频器自身产生。

RF通路的镜频抑制滤波器会在混频器前端抑制任何不希望出现的RF放大器谐波;LO通路的噪声滤波器对LO注入产生的谐波进行抑制。强输入信号无论是在器件或系统的输入或输出端都会产生失真或交调产物,这些产物可通过计算交调(IP)进行量化。输入交调计算中假定有用信号的幅值与干扰信号分量的输入幅值相同。如果混频器LO功率保持恒定,IP或失真产物的阶数仅由RF的倍乘(而非LO倍乘)决定,这是因为我们仅考虑RF信号的变化,阶数代表失真产物的幅值随输入电平的上升而增加的快慢。例如,由于成平方关系,当输入信号增大1dB时,2阶交调(IM)产物的幅值增加2dB。

半中频杂散功率水平

以下讨论以MAX19997A下变频混频器为例,从数据手册的交流电气特性规格中可以查到以下指标:

●RF杂散功率为-5dBm (2685MHz)

●LO电平设置为+0dBm (2860MHz)

●典型2LO - 2RF杂散响应比RF载波电平低64dB,单位为dBc;64dBc指2阶交调抑制比(IMR2)。

●计算得到:PSPUR= -5dBm + (-64dBc) = -69dBm。

MAX19997A如此优异的2x2性能在其输入形成以下等效的IP2性能(IIP2):

IIP2 = 2 × IMR2 + PSPUR= IMR2 + PRF

= 2 × 64dBc + (-69dBm) = 64dBc + (-5dBm)

= +59dBm

同样,MAX19985A 900MHz有源混频器提供典型的2RF - 2LO杂散响应,在类似条件下等于71dBc:

IIP2 = 2 × IMR2 + PSPUR = IMR2 + PRF

= 2 × 71dBc + (-76dBm) = 71dBc + (-5dBm)

= +66dBm

E-UTRA LTE示例

假设E-UTRA LTE蜂窝系统与同类BTS共存,从而产生高达+16dBm的OOB CW阻塞信号 (如3GPP TS 36.104 V10.2.0标准所述,图2所示)。对于LTE接收机,由于半中频杂散信号的原因,天线端口要求的等效IIP2为+131dBm。采用以下步骤进行计算:

●预期信号电平=灵敏度功率电平(PSENSITIVITY) + 6dB = -95.5dBm

●对于LTE 5MHz载波,采用SNR = -1.1dB,对应于合成噪声和杂散产物的最高电平-96.6dBm。

●通过减去相应带宽的热噪声和噪声系数(本例中,减去KTBF = -100.4dBm),确定最大允许杂散产物电平为-98.9dBm,

●计算2阶交调比,IMR2 = 115dB。

●最后,计算得到:IIP2 = +131dBm,如图2所示。

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