針對無線基礎(chǔ)設(shè)施的IF帶通濾波器切換網(wǎng)絡(luò)

電路功能與優(yōu)勢

圖1所示電路的功能是通過IF帶通濾波器路由RF信號。該電路使用3個帶寬不同的140 MHz IF SAW濾波器和2個 ADG904-R SP4T CMOS RF開關(guān)。ADG904-R開關(guān)控制RF信號通過哪一個帶通濾波器。一次只能選擇一個濾波器。一般將此類開關(guān)稱為“濾波器開關(guān)”。這種應(yīng)用在蜂窩電話基站和點(diǎn)到點(diǎn)無線電RF前端等無線基礎(chǔ)設(shè)施中非常常見。選擇帶寬不同的IF濾波器可以提高這些系統(tǒng)控制不同數(shù)據(jù)速率的靈活性。

為實(shí)現(xiàn)最佳系統(tǒng)性能，IF頻段內(nèi)插入損耗相對于頻率必須保持平坦。ADG904-R開關(guān)的插入損耗與頻率的關(guān)系曲線非常平坦，因此它是本電路的理想之選。在整個電源電壓和溫度范圍內(nèi)，插入損耗也是平坦的。關(guān)斷隔離是決定本電路性能的另一個非常重要的參數(shù)。ADG904-R具有出色的關(guān)斷隔離特性，200 MHz以下時其值大于−50 dB。

電路描述

本電路由2個ADG904-R CMOS RF開關(guān)和3個IF SAW濾波器組成，電路連接如圖1所示。開關(guān)的電源電壓范圍為1.65 V至2.75 V，評估使用標(biāo)稱電壓2.5 V。RF輸入連接到ADG904-R開關(guān)U1的引腳10 (RFC)。ADG904-R開關(guān)是單刀四擲開關(guān)，RFC引腳是所有四個開關(guān)（RF1、RF2、RF3和RF4）的公共連接。U1 (RF1)的引腳4連接到Triquint 856592 SAW濾波器的輸入端。此濾波器是一個單端濾波器，特征阻抗為50 Ω，中心頻率為140 MHz，1 dB帶寬典型值為20.7 MHz。注意，為實(shí)現(xiàn)50 Ω最佳端接阻抗，要求集總元件匹配。濾波器的輸出端連接到ADG904-R U2的引腳17 (RF2)。

類似地，第二SAW濾波器(Triquint 856684)連接到U1和U2。此時，該濾波器連接到U1的引腳17 (RF2)和U2的引腳4 (RF1)。856684濾波器的中心頻率為140 MHz，1 dB帶寬典型值為16.18 MHz。

第三SAW濾波器(Triquint 856656)連接到U1的引腳7 (RF3)和U2的引腳14 (RF4)。856656濾波器的中心頻率為140 MHz，1 dB帶寬典型值為11.82 MHz。

必須采用SAW濾波器制造商推薦的PCB焊盤布局方式。為實(shí)現(xiàn)從輸入端口到輸出端口的最大隔離，濾波器下方有一個電鍍槽，提高該隔離度有助于實(shí)現(xiàn)充分的帶外衰減和最小的帶內(nèi)紋波。各濾波器的輸入端口和輸出端口利用0603尺寸的電感和電容集總元件實(shí)現(xiàn)50 Ω匹配，這是確保電路評估板實(shí)現(xiàn)良好性能的重要方面。為了進(jìn)一步提高隔離度，連接濾波器與開關(guān)和RF邊沿連接器的50 Ω傳輸線被設(shè)計(jì)為共面波導(dǎo)。

11.82 MHz帶寬濾波器的獨(dú)立插入損耗與頻率的關(guān)系如圖3所示。該數(shù)據(jù)的測量條件如下：濾波器位于獨(dú)立的電路評估PCB上，使用同樣的傳輸線設(shè)計(jì)和匹配元件，但是RF路徑上無開關(guān)。此響應(yīng)用作參考數(shù)據(jù)。140 MHz時的插入損耗為−9.17 dB，與數(shù)據(jù)手冊上的−9.2 dB典型值一致。