集成式微型模塊接收器縮小多樣化基站設(shè)計(jì)

　　大多數(shù)完整的蜂窩基站收發(fā)器均基于一個中頻 (IF) 采樣架構(gòu)和用于主天線和分集天線的接收器鏈路。一種常見的配置是采用 14 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，在 140MHz IF 上以 122.88Msps 速率采樣。ADC 驅(qū)動器有一定的增益，以補(bǔ)償表面聲波 (SAW) 濾波器的插入損耗。考慮有兩個通道的基本配置，通過集成來縮小電路板空間很難，因?yàn)?ADC、其驅(qū)動器和所有附屬無源組件之間的工藝技術(shù)不兼容。不過，使用系統(tǒng)級封裝 (SiP) 技術(shù)可提供一種富有吸引力和可替代傳統(tǒng)芯片集成的方法。

　　LTM9002雙通道、IF/基帶接收器利用凌力爾特公司多年來積累的應(yīng)用設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，采用易于使用的 11.25mm×15mm微型模塊(mModule)封裝，參見圖 1。封裝內(nèi)部有一個采樣率高達(dá)125Msps的高性能雙路14位 ADC、抗混疊濾波器、兩個固定增益差分ADC驅(qū)動器和一個雙路輔助DAC。通過整合這些組件，LTM9002消除了輸入阻抗匹配、濾波器設(shè)計(jì)、增益/相位匹配、通道間隔離和高頻布局的負(fù)擔(dān)，從而極大地縮小了電路板空間，并可加快產(chǎn)品上市。即使采用這種小型封裝，LTM9002也能保證高性能，這種高性能將提高很多通信應(yīng)用和通信測試應(yīng)用的性能。

　　對于所有希望在對IF采樣、分集接收器中的高動態(tài)范圍信號進(jìn)行采樣時充分利用ADC之功能的設(shè)計(jì)師而言，擁有大量的實(shí)際操作應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)是一個先決條件。必需全面詳細(xì)地了解放大器輸出級和ADC前端以實(shí)現(xiàn)與阻抗的匹配，同時還需要謹(jǐn)慎地進(jìn)行布局，以最大限度地減少至敏感模擬輸入的數(shù)字輸出耦合。良好布局對于保持 ADC 性能來說至為重要，然而苛刻的市場需求使布局變得復(fù)雜化，同時需要緊湊的設(shè)計(jì)和高通道密度。即使是最有經(jīng)驗(yàn)的工程師，如果他們的專長在 RF 或數(shù)字領(lǐng)域，那么這些設(shè)計(jì)需求對他們也可能構(gòu)成考驗(yàn)。

　　多樣化 ADC 應(yīng)用

　　諸如多樣化接收器等多通道應(yīng)用在性能標(biāo)準(zhǔn)中增加了通道匹配要求。與 I/Q 接收器類似，多樣化接收器需要卓越的通道隔離，因?yàn)榇當(dāng)_是以噪聲訛誤的形式出現(xiàn)的，用數(shù)字濾波可能更難以抑制。顯然，ADC 和驅(qū)動器電路的通道匹配和通道隔離直接影響系統(tǒng)級性能。對很多應(yīng)用來說，這些錯誤在數(shù)字域不可能糾正。

　　LTM9002 在 140MHz 輸入頻率上實(shí)現(xiàn)了 66dB 信噪比 (SNR) 和 76dB 無寄生動態(tài)范圍 (SFDR)。圖 2 顯示了在這些條件下的 FFT。SNR 是 ADC 和放大器性能以及放大器增益和濾波器帶寬的函數(shù)。放大器的內(nèi)在噪聲與電壓增益成正比，因此，26dB 的放大將放大器噪聲提高了 20 倍，而 8dB 的放大只會將噪聲提高 2.5 倍。類似地，放大器噪聲 (以 nV/√Hz 為單位) 隨著濾波器帶寬的平方而增大。在評估整個信號鏈路時，記住這些關(guān)系很重要。