СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2013

Насколько возможно повысить сте пень интеграции телекоммуникаци онного оборудования без ущерба его характеристикам? Технологии про изводства полупроводников до сих пор диктуют нам требования для каждой из сфер применения: GaAs и SiGe – лучшие технологии для СВЧ компонентов, КМОП – для скорост ных АЦП, а высокодобротные фильт ры вообще невозможно создать из полупроводников. Тем не менее, ры нок требует ещё большую плотность упаковки. Поэтому было решено использовать технологию «система в корпусе» (SiP), чтобы построить приёмник, занимаю щий площадь всего 3,2 см 2 . Границами приёмника являются 50 омный радио частотный вход, 50 омный вход часто ты гетеродина (LO), вход тактовой час тоты и цифровой выход АЦП. К мик ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2013 росхеме остаётся подключить малошу мящий усилитель с радиочастотной фильтрацией, генераторыи блок циф ровой обработки на выходе. В одном корпусе 15 × 22 мм находится приём ный тракт, использующий высокочас тотные компоненты SiGe, дискретные пассивные фильтры и прецизионный КМОП АЦП. Далее будет рассмотрен конкрет ный представитель линейки изделий Module компании Linear Technology – приёмник прямого преобразования LTM9004. З АДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИЁМНОГО ТРАКТА СТАНЦИИ UMTS Рассмотрим конкретный пример. Необходимо построить приёмник для восходящего ствола UMTS (3G GSM) дуплексной связи с частотным разде лением каналов (FDD) в рабочей по лосе I, как описано в спецификации 3GPP TS25.104 V7.4.0. Чувствитель ность является ключевой характерис тикой приёмника, – требуется обеспе чить отношение сигнал/шум 111 дБ для –19 дБ/5 МГц. Это означает, что уровень собственных шумов должен быть –158,2 дБм/Гц. Анализ проекта – нулевая ПЧ или приёмник прямого преобразования Микросхема LTM9004 – это при ёмник прямого преобразования с квадратурным детектором, полосовы ми усилителями и двухканальным 14 разрядным АЦП с частотой выборки 125 МГц (см. рис.1). Низкочастотный фильтр LTM9004 AC имеет спад 0,2 дБ на частоте 9,42 МГц, что позволяет охватить 4 несущих W CDMA. Для по лучения готового приёмника к мик росхеме LTM9004 необходимо доба вить входной радиочастотный тракт, обычно состоящий из коммутатора и одного или нескольких малошумящих усилителей и керамических полосо вых фильтров. Для минимизации рас хождения усиления ифазыприменяет МШУ (Малошумящий усилитель) V CC1 = 5 В V CC3 = 3 В V CC2 V DD I Q 0° 90° Вход управления смещением по постоянному току Вход частоты местного генератора GND ЦАП АЦП АЦП LTM9004-AD 9004 TA01 OGND 0V DD 0,5...3,6 В Выход тактовой частоты готовности данных АЦП Тактовая частота АЦП Управление выходным мультиплексором Выход переполнения Регулировка смещения Рис. 1. Топология приёмника прямого преобразования на примере микросхемы LTM9004 от Linear Technology Миниатюрный приёмный модуль для базовой станции UMTS Описанная в статье ИС 14 разрядной подсистемы приёмного модуля прямого преобразования была разработана для удовлетворения спроса на более высокий уровень интеграции и упрощённую конструкцию – при сохранении высокой производительности, необходимой для современных беспроводных базовых станций микросотовой связи. Дуглас Штуцль, Тодд Нелсон, Linear Technology Corp. Перевод Александра Фёдорова, компания PT Electronics