图1 CDMA低噪声放大器框图
该电路可划分为三个小单元:电源处理电路、监控处理电路、射频(RF)链路。电源处理电路采用开关电源LM7805,将外部提供的9V电压转换为各个芯片工作所需要的5V电压。LM7805具有转换效率高,可允许输入电压动态范围大的特点;监控处理电路实现与上位机的RS485通信接口、输出信号功率检测、模块增益调节和自动电平控制(ALC)。
RF链路工作原理如图1所示。首先,输入隔离器ISOLATOR1实现良好的输入驻波比性能,输入信号然后经过AMP1、AMP2两级放大,接着经过声表面滤波器SAW对带外信号进行抑制,再经过AMP3第三级放大后,经过实现增益可调节的数控衰减器ATT1,经过实现自动电平控制压控衰减器ATT2,再经过AMP4第四级放大,在AMP4后分一小部分能量给检波器实现输出功率检测,主信号最后通过输出隔离器ISOLATOR2输出。
CDMA低噪声放大器设计关键问题及解决措施
低噪声、高增益的第一级和第二级放大器的设计
根据噪声系数的级连公式NFtot(m)=NF1+(N F2-1)/A v1+…+(N Fm-1)/Av1…A v(m-1) (其中NFtot (m)为m级总的噪声系数、NFm为第m级的噪声系数、Avm为第m级的增益。),整个放大器的噪声系数主要由第一级和第二级所决定。具有低噪声和高增益的第一级和第二级放大器的设计是整个低噪声放大器设计的难点。使用Agilent的Advanced Design System(ADS)对AMP1和AMP2进行噪声和增益的S参数仿真,得到的结果如图2和图3所示。
图2 AMPI的噪声和增益仿真结果
图3 AMP2的噪声与增益仿真结果
表1 低噪声放大差的性能
图4 低噪声放大器的带内波动测试结果
图5 低噪声放大器的三阶互调测试结果
结束语
CDMA(码分多址)蜂窝移动通信是近年来世界上迅速发展的用于数字蜂窝移动通信的一种先进扩频通信技术,具有辐射小、通话质量好、保密性高等优点。几乎全球各大电信设备制造公司都提供CDMA系统设备,而CDMA低噪声放大器是CDMA收发信机中极其重要的部件。
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