应用笔记 3850

MAX2160 ISDB-T单段调谐器


摘要 : 对移动设备数字服务需求的快速增长使得MAX2160调谐器IC在许多应用中凸显其优异的性能。MAX2160设计用于日本移动数字电视(ISDB-T单波段)系统。

引言

MAX2160是针对日本移动数字电视(ISDB-T单段)应用设计的单段、低中频(IF)调谐器IC。在ISDB-T有一路或多路传输流(TS)输入时,按照MPEG-2系统定义,可以合并成一路传输流。根据业务需求,对这个传输流按照多信道编码步骤进行处理,最终以单路OFDM信号发送。移动接收设备中,多径干扰是不可避免的因素,ISDB-T针对这种应用也可以使用时间交织进行有效的信道编码¹。

MAX2160利用宽带I/Q下变频混频器直接将UHF波段的信号变频到低IF。MAX2160支持I/Q低IF接口,也支持单端低IF接口,能够与各种类型的数字解调器IC配合使用,不失为一款非常通用的调谐器。

对移动设备数字服务需求的快速增长使得MAX2160凸现其优异性能。目前我们可提供几种小尺寸的模块化参考设计,优化用于日本的CDMA蜂窝手机市场。这些模块很容易安装到蜂窝手机的主板上,有效改善系统的性能指标。

ISDB-T接收机

图1是基于MAX2160和常见基带处理器的接收机原理图。通过天线接收到的RF信号经过可选择的带通滤波器进入LNA,可通过模拟RF增益控制电压设置LNA的增益。前端滤波器选项有助于改善调谐器的阻塞指标,以满足设计要求。混频器可通过内部正交本地振荡器驱动,分离信号为I和Q通道。该正交本地振荡器由一个N分数PLL和集成VCO组成。其内部参考时钟振荡器配合外部晶体,即可为基带处理器提供带缓冲的参考时钟。

I/Q信号通过可调节的低通滤波器和可变增益放大器,由模拟基带增益控制电压控制。随后,基带和应用处理器对需要显示或分配给外设的I/Q信号进行处理。基带处理器通过I²C接口控制所有可调节功能模块。专用输出提供基带增益控制电压、片选、待机和关断控制信号。将PWRDET引脚连接到GC1引脚或利用基带处理器和电压输出模式下的集成功率检测器可以构成闭环RF功率控制。

图1. 基于MAX2160调谐器和通用基带处理器的接收机框图
图1. 基于MAX2160调谐器和通用基带处理器的接收机框图

MAX2160 ISDB-T调谐器指标
Parameter Conditions Typical
Frequency Range (MHz)   470 to 770
RF Input Impedance (Ω)   50
Return Loss (dB) 50Ω System Impedance -7
Noise Figure (dB)   3.8
Input Power (dBm, min) 13 segment input -98
Input Power (dBm, max) 13 segment input 5
Nominal Output-Voltage Swing (VP-P) R load = 10k || 10pF 0.5

频率和信道带宽

该接收机可以对带宽约为5.7MHz的UHF信道13至62进行下变频,如图2所示,中心频率定义为:
fc = 473.1428571MHz + (N - 13) × 6MHz
N = {13, ..., 62} (UHF信道数量)
每一个信道由13段428.57kHz带宽组成,单段定义为一个实际接收信号,假设信道中心频率位于428.57kHz段。

图2. MAX2160调谐器信道处理示意图
图2. MAX2160调谐器信道处理示意图

调制和模式

单段ISDB-T系统采用正交频分复用(OFDM)调制方式并支持QPSK、16-QAM以及1/2和2/3码片速率的64-QAM。有三个不同间隔的OFDM载波频率,这些间隔用来鉴别系统模式:模式1—3.968kHz、模式2—1.9841kHz和模式3—0.99206kHz。



参考文献
¹ARIB STD-B31,1.2版,数字地面广播电视的发射系统。