本地振蕩器(LO)的設(shè)計和性能對手機(jī)能否達(dá)到或超過最初的設(shè)計目標(biāo)有很大影響，大多數(shù)為北美市場設(shè)計的CDMA手機(jī)也包括AMPS，以便為那些尚未安裝數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)提供服務(wù)，針對這些應(yīng)用的手機(jī)可能需要8個不同的LO信號。本文討論影響CDMA手機(jī)LO的設(shè)計問題，并利用PLL合成器來探討LO的性能、標(biāo)準(zhǔn)要求和設(shè)計方法。
目前，大多數(shù)CDMA手機(jī)采用的是圖1所示的超外差無線結(jié)構(gòu)，在典型的CDMA應(yīng)用中，接收到的無線信號由頻率范圍介于900 MHz至2.0GHz之間的高頻載波信號及經(jīng)過調(diào)制和編碼的低頻數(shù)據(jù)信號混合而成。
LO為混頻器提供輸入，對CDMA手機(jī)來說，它通常是一個PLL(鎖相環(huán))合成器，PLL合成器可通過多種不同的途徑來實(shí)現(xiàn)。由于CDMA需要多階頻率轉(zhuǎn)換，PLL合成器必須生成非常精確的信號，否則手機(jī)會與其它通信信號相互干擾或阻礙解調(diào)，從而導(dǎo)致誤碼率(BER)增大，降低語音和/或數(shù)據(jù)質(zhì)量(圖1)。
圖2給出了PLL合成器的方框圖。典型的PLL合成器由分立VCO(壓控振蕩器)、分立環(huán)路濾波器和合成器IC組成。合成器IC包括參考分頻器(R分頻器)、整數(shù)或分?jǐn)?shù)N分頻器以及鑒相器，但不包括VCO和環(huán)路濾波器。幾家CDMA收發(fā)器制造商已開始在其芯片中集成可選的PLL合成器功能，以減少元件數(shù)目及簡化設(shè)計。考慮到復(fù)雜性問題，目前尚無法在這些芯片中集成RF VC功率電感O，因而現(xiàn)階段尚未開發(fā)出完全集成這些功能的CDMA收發(fā)器芯片。
PLL合成器輸出頻率可由方程(1)確定：
中心頻率fcen可由方程(2)
計算得出，fcen貼片電感應(yīng)是LO所生成的輸出頻率頻譜的中心頻率。C和L表示振蕩所需的VCO振蕩回路。一旦fcen確定，基帶處塑封電感器理器或板上DSP可通過改變N分頻器的值將輸出頻率fout調(diào)整到特定的頻道。
確定輸出頻率
設(shè)計PLL合成器的第一步是確定手機(jī)要求，即需支持的頻帶、模式和收發(fā)器要求。在北美，有兩個頻帶分配給了商用數(shù)字蜂窩通信，如表1所示。大多數(shù)移動電話制造商同時支持?jǐn)?shù)字和模擬(AMPS)通信，以擴(kuò)展覆蓋范圍。由于綜合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的成本極高，業(yè)務(wù)運(yùn)營商更傾向于將AMPS作為未來移動電話的一個選項(xiàng)。
頻帶為確定PLL合成器的輸出提供了一個起點(diǎn)，精確的輸出頻率要求取決于收發(fā)器和無線頻率分配規(guī)劃，頻率分配規(guī)劃是所有無線結(jié)構(gòu)開發(fā)的中心環(huán)節(jié)。IF和RF LO所選的實(shí)際頻率必須在研究過偽混頻、諧波干擾及所選實(shí)際頻率的元件適用性之后才能確定。
大多數(shù)CDMA收發(fā)器采用超外差式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)同時包含RF和IF上變頻和下變頻兩級。為方便混頻，必須同時以兩種頻帶在發(fā)送和接收路徑上為每個混頻器提供RF和IF LO信號。
雙頻手機(jī)通常需要兩種或更多不同的RF LO信號，這取決于發(fā)送和接收混頻器是否需要不同的頻率(視收發(fā)器和無線頻率分配規(guī)劃而定)。因此，RF LO必須具備用于雙頻工作模電感器的單位式的兩個或電感廠家更多分離RF PLL合成器。在IF混頻級，每個頻帶要求至少兩個IF LO信號以便于雙向通信。然而，某些CDMA收發(fā)器方案在兩個頻帶上復(fù)用同一IF頻率，從而減少了設(shè)計所需的元器件數(shù)目。
參考頻率
fin由可用的收發(fā)器和基帶方案予以標(biāo)準(zhǔn)化，由此規(guī)定了手機(jī)的頻率分配規(guī)劃。典型的參考頻率如表2所示。
方程(1)中，注意到fin和R分頻器的混合決定了鑒相器的刷新率(update rate)及信道或信道柵(channel raster)的間距。表2還包括相應(yīng)的R分頻器值，為AMPS生成適當(dāng)?shù)男诺罇砰g距，以及為CDMA生成適當(dāng)?shù)臇砰g距。對于蜂窩基帶，30 kHz的刷新率可為AMPS提供30 kHz的信道間距，并為CDMA提供30 kHz的信道柵。PCS基帶需要50 kHz的信道柵。
目前已提出了LO物理約束的基本框架，下面將重點(diǎn)討論為滿足正式和非正式標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計必須達(dá)到的性能規(guī)范，如相位噪聲和穩(wěn)定時間等。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
