应用笔记 1123

MAX2361用于韩国PCS-CDMA波段(1750MHz)的发射机


摘要 : 本文描述了MAX2361正交发射机IC在韩国PCS频段(Tx = 1750MHz至1780MHz)的应用。文中提供了从I/Q基带输入到RF驱动器输出的全部发射机集成解决方案,可以实现优于-55dBc的临信道功率比(ACPR)和+10dBm的输出功率。

更多信息

简介

本文描述了MAX2361正交发射机IC在韩国PCS频段(Tx = 1750MHz至1780MHz)的应用。文中提供了从I/Q基带输入到RF驱动器输出的全部发射机集成解决方案,可以实现优于-55dBc的临信道功率比(ACPR)和+10dBm的输出功率。

概述

MAX2361以及所有MAX236X家族的产品能够实现一个完整的正交发射机。片内集成了正交调制器、可变增益中频(IF)和射频(RF)放大器、能够提供镜像抑制的上变频混频器和两路RF、IF合成器。

MAX2361发射机IC是为双频工作设计的,支持蜂窝频段的AMPS、PCS和蜂窝频段的码分多址(CDMA)和宽带码分多址(W-CDMA),用3线串行总线设置所需的工作模式。MAX2361包括两个IF压控振荡器(VCO)两个IF输入和输出端口,两个RF本振(LO)输入端口和三个功率放大(PA)驱动器端口,无需片外频段切换硬件。

测试装置

使用工程开发板进行测试,装置如图1所示。所有的记录数据都是在室温和下列条件下得到的:

VBAT = 3.6VDC (PA驱动器偏置)
VCC = 2.8VDC (给MAX2361)
外部RF LO = -9dBm,LOH单端输入
基带输入= 400mVP-P差分输入,见图2
IF频率 = 130.38MHz
RF频率 = 1750MHz至1780MHz
参考频率 = 19.2MHz

图1. 测试装置框图
图1. 测试装置框图

设置Agilent 4433B信号发生器,将其输出的IS-95A CDMA反向链路信号作为同相和正交(I/Q)基带信号。外部电阻分压器用来将I/Q信号的幅度降至差分输入时约400mVP-P (单端输入时200mVP-P),见图2。

图2. 单端同相/正交信号(在MAX2361输入端测得)
图2. 单端同相/正交信号(在MAX2361输入端测得)

将基带信号送至MAX2361的I/Q输入端,经过正交调制器和IF可变增益放大器(VGA)的上变频和放大后得到130.38MHz的IF信号。IF信号通过片外的集总元件LC滤波器后再回到芯片内部,经过镜像抑制混频器的进一步上变频和RF VGA的放大得到RF信号。用一个上拉电感和串连电容实现输出驱动器匹配。

IF LO信号由片内合成器,外部谐振回路和环路滤波器一起组成IF锁相环(PLL)产生并调节的。片外还有19.2MHz的温度补偿晶体振荡器,它为PLL提供参考频率。

原本可以使用外部RF VCO模块、环路滤波器和内部RF PLL合成器,测试的时候是没有必须的VCO模块的,因此,用外部信号发生器产生约-9dBm的高端注入信号提供RF LO。

工作模式、IF PLL分频器和IF VGA增益通过3总线接口软件(见图3)设置,用一个外部电压校准器在VGC引脚模拟数模转换器(DAC)电压,同时使用定向耦合器进行功率和线性度的测量。

图3. 接口软件设置
图3. 接口软件设置

MAX2361韩国频段测试电路原理图见图4

图4.
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图4.

表1给出了试验室测得的真实数据。在每一个频率下(1750MHz、1765MHz和1780MHz),增益控制电压都在其整个范围内变化,同时记录ACPR、输出功率和电源电流数据。

表1. 测得的性能数据
  VGC
(V)
I.F. Gain
Setting*
POUT
(dBm)
ACP1
(dBc)
ALT1
(dBc)
Icc
(mA) MAX2361
1750MHz 2.40 100 9.83 -56.1 -72.3 128
  2.38 100 8.64 -56.4 -72.3 118
  2.36 100 6.86 -55.9 -72.2 106
  2.34 100 5.27 -54.6 -72.4 96
  2.32 011 0.92 -58.1 -72.5 87
  2.30 011 -0.78 -57.2 -71.5 8
  2.28 011 -2.80 -56.8 -72.2 73
  2.26 011 -5.00 -56.3 -68.6 67
  2.24 011 -6.50 -57.6 -68.1 66
  2.22 011 -7.65 -57.9 -65.8 65
  2.20 011 -8.90 -58.7 -65.3 65
1765MHz 2.40 100 10.03 -55.3 -72.1 127
  2.38 100 8.68 -55.7 -72.0 116
  2.36 100 7.19 -55.1 -71.8 106
  2.34 100 5.60 -54.1 -72.1 96
  2.32 011 1.30 -57.8 -72.3 88
  2.30 011 -0.75 -56.3 -69.7 79
  2.28 011 -2.55 -56.0 -69.3 73
  2.26 011 -4.65 -56.3 -68.2 67
  2.24 011 -6.15 -57.0 -68.2 66
  2.22 011 -7.52 -58.4 -67.2 65
  2.20 011 -8.48 -59.2 -66.5 65
1780MHz 2.40 100 10.30 -54.5 -72.1 127
  2.38 100 8.95 -55.0 -71.9 116
  2.36 100 7.49 -54.6 -71.8 106
  2.34 011 3.15 -58.3 -71.9 95
  2.32 011 1.40 -57.2 -70.7 87
  2.30 011 -0.25 -56.0 -69.8 80
  2.28 011 -2.32 -55.8 -69.4 73
  2.26 011 -4.24 -55.7 -68.4 68
  2.24 011 -5.92 -56.9 -68.2 66
  2.22 011 -7.25 -58.3 -67.4 65
  2.20 011 -8.33 -59.0 -66.7 65

*调节I.F.增益设置使其在给定的VGC下保持可接受的线性度。IF增益设置给定时,POUT会随着VGC的调节逐渐变化。

图5所示为从频谱分析仪截下来的典型的ACPR测试结果,频率为1765MHz。注意,由于频谱分析仪连接到定向耦合器的采样端口,所以以dBm为单位的功率与真实的输出功率成比例。用RF功率计测量绝对输出功率。

图5. 输出+10dBm功率时的MAX2361驱动器输出(在RFH0测得)
图5. 输出+10dBm功率时的MAX2361驱动器输出(在RFH0测得)

图6为发射机输出的I/Q信号星座图,每一个象限里的点都紧密地聚在一起。总误差向量幅度(EVM)略大于3%,这不仅完全满足韩国PCS的应用,还表示发射信号具有非常高的质量。

图6. 输出+10dBm功率时的MAX2361EVM (在RFH0测得)
图6. 输出+10dBm功率时的MAX2361EVM (在RFH0测得)

结论

对MAX2361的研究证明了它作为韩国频段无线市场集成解决方案的有效性和生命力。在韩国PCS频段内,MAX2361能够在ACPR保持优于-55dBc的同时给出+10dBm的输出功率。输出+10dBm功率时记录的EVM为3.05%。