作者：motorola公司ricky mak,edmund chan,curtis gong,kelvinleung

來源：《電子產品世界》

cdma上混頻器解決方案

cdma移動系統（ms）中的tx鏈路系統框圖示于圖1。來自基帶處理器msm3000的基帶信號由ift3000（qualcomm公司產品）調制為130mhz if信號。此被調制的信號上變頻到rf發射頻率前必須由混頻器進行頻帶限制。然后，激勵器和功率放大器（pa進一步放大rf信號。

在ms中，為了滿足系統功率控制需要，在tx鏈路中，必須達到85db的動態范圍（dr）。tx鏈路中3個自動增益控制（agc）放大器提供此動態范圍。ift3000有84db的dr，此對應于控制電壓范圍0.2～2.3v。mrfic1854中，兩個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（開環和閉環），msm3000輸出一個脈沖密度調制（pdm）控制信號來調節tx增益。

為了達到最佳性能，必須在3個agc放大器之間合理地分配總tx增益。ift3000的增益太大，會導致低相鄰信道的功率抑制（acpr）問題，而太小的增益又會導致超量噪聲問題。為了改善噪聲性能，建議在上混頻器前加進一個if saw濾波器。

為達到較好的信噪比（snr）和acpr，ift3000通常工用在dr的高輸出功率區，這是因為snr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，下面的因素會使增益控制問題變復雜化。首先，msm3000基帶處理器通常只有一個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。這兩點意味著3個agc放大器不能被單獨控制，即使對不同的agc放大器用電平轉換提供適當的控制電壓范圍。換言之，3個agc電壓是一一對應的。因此，任何一個agc放大器中的任意增益容限會對預先設計的tx增益產生不利影響。例如，在低增益上混頻器中，ift3000需要較強的驅動，這又導致acpr問題（由于過激勵上混頻器）。因此，必須設計具有足夠余量的衰減網絡。

第三，mrfic1854設計用于整個動態范圍，限制器件工作在agc特性曲線的線性部分，可導致總tx增益較大的變化。圖2示出mrfic1854的典型agc特性曲線。很明顯，在agc特性曲線的中間大約有+8.0db增益變化，在特性曲線的兩端大約有+1.0db增益變化。這提醒人們必須利用mrfic1854的整個dr，使agc環路自身動態地調節總tx增益。限制mrfic1854可用的agc范圍，可使低增益器件沒有輸出功率和放大飽和。為mrfic1854設計的電平轉換電路必須適用整個的ag范圍，即0.1～1.7v。不要在任何一個agc放大器的轉換區加固定控制電壓。否則會增大增益變化的影響。

最后，msm3000采用的txagc非線性補償算法對txagc設計會產生另一限制，在這種平臺中，tx agc特性曲線補線性化分為16個線性段（見圖3），每段用線性方程y=mx+c表示，式中m代表斜率、c是每段的補償。從tx功率定標中得到m(7位)和c（9位）值，并把這些值存儲在msm3000的ras_ram 16個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。這表示在整個agc dr中最后有512個增益步。必須仔細選擇增益斜率。這16個線性化線段補償agc特性中的任意非線性，以產生凈線性agc放大器增益特性曲線。

tx鏈路中任何單元的器件增益變化會導致開環增益特性在x方向移動。例如，任意低增益器件導致整個開環增益特性曲線移動到右邊。因此，為了產生相同的輸出功率電平，必須產生一個較大的pdm輸出值。實際上，只要開環agc特性曲線兩端的增益保持不變，則任意agc放大器轉換部分的任何增益變化在定標之后都可消除。然而，應當注意上述對tx增益不利的影響。在只有mrfic1854的部分agc特性曲線被涵蓋的情況下，盡管最大pdm碼被輸入，某些低增益器件不能產生最大輸出功率。

為處理此問題，一種解決方案是在tx agc電路中增加控制信號（見圖4）。用另外的pdm輸出（“pdm1”或“pdm2”）為agc放大器（mrfic1854）提供一個dc信號，在tx_agc_adj輸出加上此pdm電壓來調整tx agc特性曲線使其返回到預置位置。從tx功率定標得到此調整電壓，然后把它變換回pdm輸出信號。相應的pdm輸出值永久地存在msm3000中。這種方法