应用笔记 3847

DVB-H便携式陆地广播调谐器MAX2165


摘要 : 手持式数字视频广播(DVB-H)是用于小体积、电池供电、基于GSM、GPRS或UMTS蜂窝无线通信的手持终端广播电视标准。该应用笔记介绍了集成的、直接变频调谐器IC MAX2165的性能及应用,以及与OFDM解调器的协同工作。本文将说明MAX2165如何应用于DVB-H系统中。

引言

MAX2165是集成的、直接变频调谐器IC,设计用于在手持式数字视频广播(DVB-H)¹应用中与OFDM解调器一起工作。DVB-H是一种用于小体积、电池供电、基于GSM、GPRS或UMTS蜂窝无线通信的手持终端广播电视标准。这种终端同时具有移动电话的功能,可以用DVB-H在DVB-T物理层接收IP服务。终端集成了DVB-T的天线和手机天线。

该应用笔记介绍了MAX2165的特性及其在DVB-H系统中的应用。文中提供了包括系统框图、典型的调谐器指标、信道分配及调制方式在内的全部资料。

MAX2165概述

MAX2165是直接变频的DVB-H调谐器,输入频率范围为470MHz至780MHz。该设计具有I/Q基带信号接口并集成了低通滤波器,所以不需要外部IF SAW滤波器。通过数字方式实现增益控制和直流失调校准,可以支持具有最小上电延迟的时间片操作。通过N分频锁相环(PLL)控制完全集成的压控振荡器(VCO)可以使VCO的锁定时间和近载波相位噪声降到最小。而低近载波噪声基底支持不太复杂的OFDM解调器算法。一种被广泛采用的基带处理器接口使MAX2165成为DVB-H应用中非常受欢迎的调谐器。

DVB-H无线系统框图

图1所示是一个基于MAX2165和通用基带处理器的无线系统框图。天线发射的射频信号通过可选的带通滤波器输入到低噪声放大器(LNA)。增益可进行数字式调节,步长为16dB,或通过模拟增益控制电压来设置。可选的前端滤波有助于调谐器满足所需的阻塞性能。可调节的跟踪带通滤波器对LNA输出的信号进行滤波以减少干扰。接着,下变频混频器将信号分解为I和Q两路。混频器由一个集成了VCO的N分频PLL所产生的正交本振来驱动。内置的参考振荡器(和外部的晶体)为PLL提供参考时钟,并且该时钟经过芯片缓冲后提供给基带处理器。I/Q信号经过可调节的低通滤波器和一个由基带增益控制电压控制的可变增益放大器。然后,差分I/Q信号由基带和应用处理器处理后用于显示或分配给外设。基带处理器通过第二个I²C接口控制所有的可调功能块。而专用处理器输出基带/射频增益控制电压以及片选、待机和关断控制信号。过载检测器的输出也可用于射频增益控制。

图1. 基于MAX2165调谐器IC的无线系统框图
图1. 基于MAX2165调谐器IC的无线系统框图

MAX2165 DVB-H调谐器指标

DVB-H接收器通常与DVB-T接收器具有同样的RF性能。DVB-H使用DVB-T的传输系统作为物理层,并且在链路层额外增加了纠错和时间分片功能²。

表1. DVB-H调谐器指标*
Parameter Conditions Typical
Frequency Range (MHz)   470 to 783
RF Input Impedance (Ω)   75
Return Loss (dB) 75Ω System Impedance -7
Noise Figure (dB)   5
Input Power per Channel (dBm) VOUT (DVB-T modulated) 0.5VP-P -83
Maximum Input Power (dBm)   -30
Cellular Blocker (dBm) Single Blocker < 4MHz bandwidth in the 830MHz ... 950MHz band -5
*这些指标参考了用于8MHz信号带宽的EN 300 744 V1.4.1和IEC 62216-1。

频率和信道带宽

该接收器可以接收UHF频段内具有8MHz、7MHz或6MHz信道带宽的IV和V波段信号。中心频率被定义为:
  • 对于使用8MHz信道带宽的国家来说:
    fc = 474MHz + (N - 21) x 8MHz + 频偏,其中
    N = {21, ..., 69} (UHF信道号)
  • 对于使用7MHz信道带宽的国家来说:
    fc = 529.5MHz + (N - 28) x 7MHz + 频偏,其中
    N = {28, ..., 67} (UHF信道号)
  • 对于使用6MHz信道带宽的国家来说:
    fc = 473MHz + (N - 14) x 6MHz + 频偏,其中
    N = {14, ..., 83} (UHF信道号)
在一些国家可能使用频偏:

首选的频偏是±1/6MHz,其中n = {1,2, …} (图2):

图2. DVB-H通道定义
图2. DVB-H通道定义

调制

DVB-H系统利用正交频分复用(OFDM)技术,所有的载波在一个OFDM帧里被QPSK、16-QAM、64-QAM、非对称16-QAM或非对称64-QAM调制。TPS载波将被DBPSK调制。

结论

本文介绍了MAX2165在一个典型的DVB-H系统中的应用。该器件的高集成度和灵活性使其成为使用者的首选。



参考文献
¹IEC 62002-2: Mobile and portable DVB-T/H radio access-Part 1: Interface specification.
²ETSI EN 300 744: "Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television."