| CDMA移動(dòng)系統(tǒng)(MS)中的Tx鏈路系統(tǒng)框圖示于圖1。來(lái)自基帶處理器MSM3000的基帶信號(hào)由IFT3000(Qualcomm公司產(chǎn)品) 調(diào)制為130MHz IF信號(hào)。此被調(diào)制的信號(hào)上變頻到RF發(fā)射頻率前必須由混頻器進(jìn)行頻帶限制。然后,激勵(lì)器和功率放大器(PA進(jìn)一步放大RF信號(hào)。 在MS中,為了滿(mǎn)足系統(tǒng)功率控制需要,在Tx鏈路中,必須達(dá)到85dB的動(dòng)態(tài)范圍(DR)。Tx鏈路中3個(gè)自動(dòng)增益控制(AGC)放大器提供此動(dòng)態(tài)范圍。IFT3000有84dB的DR,此對(duì)應(yīng)于控制電壓范圍0.2~2.3V。MRFIC1854中,兩個(gè)AGC放大器總DR大約為64dB,其控制電壓范圍0.1~1.7V。基于功率控制算法(開(kāi)環(huán)和閉環(huán)),MSM3000輸出一個(gè)脈沖密度調(diào)制(PDM)控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)Tx增益。 為了達(dá)到最佳性能,必須在3個(gè)AGC放大器之間合理地分配總Tx增益。IFT3000的增益太大,會(huì)導(dǎo)致低相鄰信道的功率抑制(ACPR)問(wèn)題,而太小的增益又會(huì)導(dǎo)致超量噪聲問(wèn)題。為了改善噪聲性能,建議在上混頻器前加進(jìn)一個(gè)IF SAW濾波器。 為達(dá)到較好的信噪比(SNR)和ACPR,IFT3000通常工用在DR的高輸出功率區(qū),這是因?yàn)镾NR和ACPR隨輸出功率增加。為防止MRFIC1854中IF AGC放大器和上混頻器的飽和,在上混頻器前必須用(假若需要更多衰減)IF衰減器。 然而,下面的因素會(huì)使增益控制問(wèn)題變復(fù)雜化。首先,MSM3000基帶處理器通常只有一個(gè)AGC控制器引腳可用,第二,IFT3000和MRFIC1854的AGC特性具有不同的增益斜率。這兩點(diǎn)意味著3個(gè)AGC放大器不能被單獨(dú)控制,即使對(duì)不同的AGC放大器用電平轉(zhuǎn)換提供適當(dāng)?shù)目刂齐妷悍秶Q言之,3個(gè)AGC電壓是一一對(duì)應(yīng)的。因此,任何一個(gè)AGC放大器中的任意增益容限會(huì)對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)的Tx增益產(chǎn)生不利影響。例如,在低增益上混頻器中,IFT3000需要較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng),這又導(dǎo)致ACPR問(wèn)題(由于過(guò)激勵(lì)上混頻器)。因此,必須設(shè)計(jì)具有足夠余量的衰減網(wǎng)絡(luò)。  第三,MRFIC1854設(shè)計(jì)用于整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍,限制器件工作在AGC特性曲線(xiàn)的線(xiàn)性部分,可導(dǎo)致總Tx增益較大的變化。圖2示出MRFIC1854的典型AGC特性曲線(xiàn)。很明顯,在AGC特性曲線(xiàn)的中間大約有+8.0dB增益變化,在特性曲線(xiàn)的兩端大約有+1.0dB增益變化。這提醒人們必須利用MRFIC1854的整個(gè)DR,使AGC環(huán)路自身動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)總Tx增益。限制MRFIC1854可用的AGC范圍,可使低增益器件沒(méi)有輸出功率和放大飽和。為MRFIC1854設(shè)計(jì)的電平轉(zhuǎn)換電路必須適用整個(gè)的AG范圍,即0.1~1.7V。不要在任何一個(gè)AGC放大器的轉(zhuǎn)換區(qū)加固定控制電壓。否則會(huì)增大增益變化的影響。 最后,MSM3000采用的TxAGC非線(xiàn)性補(bǔ)償算法對(duì)TxAGC設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生另一限制,在這種平臺(tái)中,Tx AGC特性曲線(xiàn)補(bǔ)線(xiàn)性化分為16個(gè)線(xiàn)性段(見(jiàn)圖3),每段用線(xiàn)性方程y=mx+c表示,式中m代表斜率、C是每段的補(bǔ)償。從Tx功率定標(biāo)中得到m(7位)和C(9位)值,并把這些值存儲(chǔ)在MSM3000的RAS_RAM 16個(gè)16位字中。6位輸入的x范圍是0/64~63/64,最后所得到的AGC控制(Tx_AGC_ADJ)是9位PDM信號(hào)。這表示在整個(gè)AGC DR中最后有512個(gè)增益步。必須仔細(xì)選擇增益斜率。這16個(gè)線(xiàn)性化線(xiàn)段補(bǔ)償AGC特性中的任意非線(xiàn)性,以產(chǎn)生凈線(xiàn)性AGC放大器增益特性曲線(xiàn)。 Tx鏈路中任何單元的器件增益變化會(huì)導(dǎo)致開(kāi)環(huán)增益特性在X方向移動(dòng)。例如,任意低增益器件導(dǎo)致整個(gè)開(kāi)環(huán)增益特性曲線(xiàn)移動(dòng)到右邊。因此,為了產(chǎn)生相同的輸出功率電平,必須產(chǎn)生一個(gè)較大的PDM輸出值。實(shí)際上,只要開(kāi)環(huán)AGC特性曲線(xiàn)兩端的增益保持不變,則任意AGC放大器轉(zhuǎn)換部分的任何增益變化在定標(biāo)之后都可消除。然而,應(yīng)當(dāng)注意上述對(duì)Tx增益不利的影響。在只有MRFIC1854的部分AGC特性曲線(xiàn)被涵蓋的情況下,盡管最大PDM碼被輸入,某些低增益器件不能產(chǎn)生最大輸出功率。  為處理此問(wèn)題,一種解決方案是在Tx AGC電路中增加控制信號(hào)(見(jiàn)圖4)。用另外的PDM輸出(“PDM1”或“PDM2”)為AGC放大器(MRFIC1854)提供一個(gè)DC信號(hào),在Tx_AGC_ADJ輸出加上此PDM電壓來(lái)調(diào)整Tx AGC特性曲線(xiàn)使其返回到預(yù)置位置。從Tx功率定標(biāo)得到此調(diào)整電壓,然后把它變換回PDM輸出信號(hào)。相應(yīng)的PDM輸出值永久地存在MSM3000中。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:減少了個(gè)別器件的有害的增益變化影響、對(duì)Tx增益干擾較小、具有更精確Tx功率定標(biāo)。從另一方面來(lái)看,這些優(yōu)點(diǎn)是以MSM3000控制軟件修改、定標(biāo)程序修改和稍微長(zhǎng)一定的定標(biāo)時(shí)間為代價(jià)的。因此現(xiàn)在大多數(shù)設(shè)計(jì)已包含電平轉(zhuǎn)換的OPAMP,所以可以不需要另外的元件。為節(jié)省定標(biāo)時(shí)間,通常把另外的PDM輸出設(shè)置為零。只對(duì)失效的MS做額外的定標(biāo)。  在設(shè)計(jì)電平轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)時(shí),不管是否采用所建議的Tx AGC電路,都應(yīng)該認(rèn)定ITF3000和MRFIC1854的增益特性和PA的增益變化。增益變化數(shù)據(jù)可提供增益如何隨器件不同而變化的概總值。考慮到容限數(shù)據(jù),可設(shè)計(jì)具有足夠余量的合適的電平轉(zhuǎn)換電路來(lái)涵蓋AGC放大器的增益變化,使其對(duì)產(chǎn)品增益容限的影響最小。 |