高速通信用信号链路元件
高速通信用信号链路元件
The signal chain components for high speed communication
基站用高速双ADC
高速ADC的进步，直接促使3G基站（如WCDMA ,TD-SCDMA,UMTS）接收（RX）和发送（TX）通路的性能改善。随着新基站设计要求低功率工作和小尺寸，对信号链路元件的热性能提出额外的要求。要求ADC低功率，高性能小尺寸。节省板空间的热耗。
根据终端用户要求，不同制造商所选择的RX通路发生基本的变化。单载波接收机通常采用双ADC取样来自信号信道解调的I和Q，通过单RX通路在中频IF（70MHz-140MHz）直接取样。只要两个ADC之间有足够隔离，采用双ADC才可能。
具有110dB信道隔离性能的双14位80Msps ADC
Linear 公司的低功率高速双ADC，具有-110dB交扰信道隔离和低功耗（每个通道仅444mW，222mW）。73dB SNR(信噪比)和85dB SFKR(无寄生动态范围)的信能，对于基站应用是理想的。除基站应用外，这些低功率双ADC对于其他通信和高端媒体图像处理设备也是适合的。
用于功放线性化的高速ADC
在TX通路，功效（PA）失真是使系统具有更多性能的限制因素，所以，采用不同的方法来线性化PA输出。采用高速ADC和快速数字信号处理方法，用一个反馈通路数字化预改变PA输出（图2）来补偿功放的非线性。
PA线性化的取样率依赖于被数字化的谐波数量和信号带宽。一些PA设计需要185Msps和12位分辨率的ADC。
Linear 公司的LTC2220-1是一款12位185MSPS ADC，具有67.5dB SNR 80dB SFDR、775MHz全功率带宽。这些特性对于功放线性化的数字预变化应用是理想的。对于蜂窝基站收发器间的微波链路也是理想的器件。
除ADC良好的AC性能外，最佳化的逻辑接口对低噪声也是重要的。输入输出可以是低EMI的差分LVDS或单端CMOS。一个分离的数字输出电源，允许CMOS输出摆幅范围0.5V~3.3V，这能匹配低电压DSP，使开关噪声最小。
图1 采用解调I和Q的接收器结构
高SF2R的正交解调器
对图1中双ADC之前的信号链路元件也有相同的要求。Linear公司新的、非常高线性度和低噪声I/Q解调器为高线性度和低燥声I/Q调制解调器为记性能接收机提供无线信号到基带的直接变频和IF变频（见图3）。LT5517 I/Q解调器具有23.5dBmIIp3(输入3阶截听点)、9.5dB噪声因数（在200MHz），这些性能适合检测微弱信号，基至在高干扰情况下。此性能导致SFDR超过80dB。LT5517集成有精确的0°和90°分相器，在40MHz~900MHz范围内提供精确RF信号的I(同相)和Q（90°相移）解调，直接到基带。
LT5517非常适合高性能无线基础架构接收器应用中的IF和RF解调。其他应用包括微基站、中继器单元、RFID读机和宽带固定无线接入。
LT5517包含一对匹配的高线性度混频器，带片上正交相位产生器和分相器。I和Q信号通路通常增益匹配到0.03dB，典型的相位失匹为0.7°，这导致高精度I和Q解调。差分I和Q输出具有小的DC偏移（典型值0.5mV，）而内置的130MHz低通滤波器能去除带外噪声。
内部正交分相器采用来自除2电路的本振（LO）。相应地，ZXLO输入口接收2倍 LO频率的信号，因而使得到RF口的LO漏电最小。另外，LT5517具有良好的口间RF漏电，这降低了外部RF滤波器要求。ZXLO输入仅需要-5dBm驱动电平，而且内部与50Ω匹配，因此，能提供一个简单的单端接口。
图2 用85MSPS ADC数字预改变PA线性化
图3 单载波接收机的I/Q解调器
图4 低功率混频器有良好线性性能
RF有源混频器
用单ADC，I/O解调器设计多载波接收机是在数字域进行。LT5525和LT5526有源混频器把高线性度与低功率结合起来。LT5526具有16.5dBmIIP3(在900MHz)和11dB噪声因数。此性能补充0.6dB转换增益。另外LT5526只需要-5dBmLO驱动，而且口间LO漏电低到-65dBm，这降低了外部滤波要求。LT5526具有完全差分输入和输出，并工作在100KHz~2GHz宽范围带宽内。此器件在很多应用中可作为下变频混频器或上变频混频器。
LT5525具有片上RF输入变压器，并在RF和LO输入提供内部50Ω阻抗匹配元件，可以单端驱动这些输入，而不需用外部阻抗匹配元件，因此，便于采用和降低成本（见图4）。LT5525的IIP3为21dBm（在900MHz），噪声因数为14dB（转换增益为-2.6dB）。
LT5525和LT5526都工作在单电源（3.5V~5.3V），工作电流典型值为28mA。
低失真低噪声差分ADC驱动器
LT1993-2是一款低失真低噪声差分放大器，作为ADC驱动器（70MHz输入频率，800MHz -3dB带宽）。特别低的输入噪声和低失真分量，使LT1993-2成为驱动高速12位和14位ADC的理想器件。除额定的非滤波输出外，LT1993-2具有内置175MHz差分低通滤波器和另一对滤波输出，这在驱动高速ADC时，减少外部滤波元件。通过VOCM引脚可以容易地设置共模电压，这样，在很多应用中消除输出变压器或AC耦合电容器。
LT1993-2设计用于满足通信收发器应用的要求。它可以用作为差分ADC驱动器，一个通用增益单元或其他任何应用所需的差分驱动。（京湘）