德州儀器（TI）推出的系列射頻收發(fā)器（TRF）模擬信號鏈解決方案

實現(xiàn)無縫語音連接的大趨勢正極大改變無線基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的需求。隨著無線市場向全球演進。因此這些無線網(wǎng)絡(luò)視國家和基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)程度的不同而工作于不同頻率。不斷演進的射頻與不斷涌現(xiàn)的全新無線標準，進一步推動了市場對全面集成的、自適應(yīng)芯片組的需求。滿足日新月異的無線市場需求的關(guān)鍵在于，我們需要推出一款整體解決方案，既能滿足OEM廠商對提高設(shè)計效率并同時降低設(shè)計成本的基本需求，又能進一步確保提供增強型語音功能和高質(zhì)量的語音傳輸性能。本文將探討德州儀器（TI）推出的系列射頻收發(fā)器（TRF）模擬信號鏈解決方案及其靈活的設(shè)計特性與增強型音質(zhì)功能。此外，我們還將從市場與消費者的角度淺談OEM廠商、服務(wù)供應(yīng)商乃至RF市場如何從中受益。

引言

能否實現(xiàn)無縫語音及數(shù)據(jù)連接技術(shù)將影響無線基礎(chǔ)局端的設(shè)計要求。系統(tǒng)容量必須不斷提高，這要求更高帶寬的信號與多載波能力。發(fā)送器的功率及接收機的靈敏度越高，信號覆蓋范圍就越廣泛。為了確保信號無處不在，網(wǎng)絡(luò)需要更小型的微微基站（pico base station）遍布城市的各個角落以提供服務(wù)。為此，OEM 廠商應(yīng)在確保實現(xiàn)高效率、低成本設(shè)計的同時還能提供更高性能的設(shè)備。

此外，OEM 廠商的系統(tǒng)必須支持包括 CDMA2000、WCDMA、GSM 及 EDGE 等在內(nèi)的多種現(xiàn)有無線標準，以及諸如中國的 TD-SCDMA 和全球?qū)拵?shù)據(jù)服務(wù)的 WiMAX等各種新興標準。靈活的架構(gòu)應(yīng)滿足大多數(shù)甚至所有類型的調(diào)制需求，這對最大限度地節(jié)約設(shè)計資源、提高可靠性至關(guān)重要。全球工作頻帶的多樣化進一步加劇了復(fù)雜性，大多數(shù)語音通信所采用的頻率介于 800 MHz 至 2.1 GHz 之間，數(shù)據(jù)服務(wù)的頻率則在 3.5 GHz 至 5.6 GHz 之間。

上述頻帶的多樣化需要能夠滿足多種頻帶與各種無線調(diào)制標準需求的高靈活性解決方案。鑒于此，TI 推出了一款可滿足上述要求的高靈活性直接上變頻解決方案，其優(yōu)異的 RF 性能能夠充分滿足嚴格的基站規(guī)范要求。此外，該解決方案的高集成度還理想適用于小型緊湊的低成本設(shè)計方案。

發(fā)送器架構(gòu)

發(fā)送器的兩大架構(gòu)選項是直接上變頻架構(gòu)和超外差架構(gòu)。傳統(tǒng)的超外差架構(gòu)包括兩個混頻階段（mixing stage），信號首先向上轉(zhuǎn)換為固定中頻（IF）信號，然后再通過窄帶表面聲波（SAW）濾波器。直接變頻方案繞開了 IF 級，直接從基帶信號轉(zhuǎn)換為所選的 RF 通道信號。圖 1 給出了以上兩種架構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖 1 超外差架構(gòu)與直接上變頻架構(gòu)

直接上變頻方案采用正交調(diào)制器（quadrature modulator），并且消除了采用額外混頻級、合成器以及 SAW 濾波器的麻煩，這不僅大幅簡化了設(shè)計工作，同時也顯著降低了材料清單（BOM）成本。此外，該方案可用于其中包括 CDMA、GSM 以及 OFDM 等在內(nèi)的各種調(diào)制技術(shù)，因而具有最高的靈活性。

由于無需采用窄帶濾波器，因此該架構(gòu)可支持與所選調(diào)制方案相對應(yīng)的各種信號帶寬。舉例來說，除支持與 CDMA2000 和 WCDMA 相關(guān)的各種帶寬外，還支持范圍通常介于3.5 MHz 至 10 MHz 之間的各種 WiMAX 信號帶寬。由于無帶寬限制，因此同時也支持多載波應(yīng)用。此外，直接上變頻架構(gòu)還能支持數(shù)字預(yù)失真（DPD）線性化信號。該信號的帶寬必須高達所需信號帶寬的五倍，該信號中包含為消除功率放大器的非線性影響而修正過的三階與五階產(chǎn)物。

直接上變頻調(diào)制器

直接上變頻調(diào)制器由差動同相（I）與正交相（Q）信號組成，二者匯總于輸出端。直接上變頻法必須使用正交調(diào)制器?；谡徽{(diào)制器固有特性，本機振蕩器（LO）自身信號及不必要的鏡像信號（或無用邊帶）無需濾波器就能自然被抑制。

邊帶抑制量取決于輸入正交分量的幅度與相位平衡。而LO 泄漏取決于IQ兩個輸入路徑間的 DC 偏移平衡。我們最好能讓器件本身對本振泄漏與無用邊帶的抑制性能優(yōu)于35 dBc，因為隨著溫度的變化，正交調(diào)制器這兩個指標可能會惡化。如果需要進一步的抑制，我們還可在數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）中做進一步微調(diào)。諸如 TI DAC5687 等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可提供具備內(nèi)置調(diào)節(jié)功能的 I/Q接口，從而可滿足幅度與相位平衡的要求，并支持 DC 偏移校正。

下表 1 給出了 TI TRF3703 調(diào)制器的關(guān)健參數(shù)。該調(diào)制器的線性及輸出噪聲參數(shù)對系統(tǒng)性能設(shè)置至關(guān)重要。這些參數(shù)決定了器件的工作輸出范圍，同時也會限制整個無線電系統(tǒng)的最大輸出功率。對于如 CDMA 及 OFDM 等極高峰均比（PAR）的調(diào)制信號來說，調(diào)制器在傳輸信號峰值時要避免對相鄰頻道功率比（ACPR）性能造成較大負面影響，這對滿足標準的要求是至關(guān)重要的。