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《WCDMA之Tx Leakage對于零中頻接收機之危害》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、WCDMA是FDD(FrequencyDivisionDuplex),因此發(fā)射端與接收端會同時運作,故需要Duplexer,將發(fā)射與接收的訊號路徑作隔離,如下圖[1]:1因此,Duplexer的isolation,就扮演了相當(dāng)重要的角色[1],若Duplexer的isolation不夠,加上WCDMA之發(fā)射端與接收端會同時運作的特性,便會產(chǎn)生Tx-Leakage[1]。當(dāng)TxLeakage很大時,若LNA的P1dB不夠大,則會使LNA飽和,此時LNA的Gain不再固定,而是會變小,該現(xiàn)象稱之為Desense。2若接收訊號的Gain降為零,即接收訊號經(jīng)過LNA時,完全不會被放大
2、,則有可能被NoiseFloor淹沒,此時稱該Rx訊號被阻塞(Blocked)。另外,由于具備了低成本,低復(fù)雜度,以及高整合度,這使得零中頻架構(gòu)的接收器,在手持裝置,越來越受歡迎[2]。而零中頻接收器中,RF信號頻率與LO信號頻率相同,因此最后降頻待解調(diào)的訊號,為直流訊號,會座落在頻域上頻率點為零之處。3而由于DCOffset,也是非線性效應(yīng)之一,因此若LNA的P1dB不夠大,則TxLeakage可能會使LNA飽和,產(chǎn)生DCOffset,進而干擾降頻后待解調(diào)的訊號,導(dǎo)致BER升高。而由[3]可知,因為Mixer處理的訊號,是經(jīng)過LNA放大后的訊號,因此其P1dB必須比LNA更
3、大,否則即便LNA的線性度夠,但若Mixer的線性度不夠,一樣會有DCOffset[1]。因此在WCDMA的接收測項中,有一項為Maximuminputlevel,便是在測接收端的最大承受輸入功率(且BER不得大于0.1%),藉此以衡量接收電路的P1dB。4若LO與LNA以及Mixer的隔離度不夠大,會產(chǎn)生SelfMixing,而TxLeakage可能會透過SelfMixing的方式,導(dǎo)致DCOffset,干擾降頻后待解調(diào)的訊號[1]。另外,若LNA的IIP2不夠,則會有IMD2,座落在直流附近,最后再經(jīng)過Mixer,干擾已降頻為直流的訊號,導(dǎo)致解調(diào)失敗[1]。5而如前述所言
4、,Mixer的線性度必須比LNA更大,因此即便LNA的IIP2夠大,但若Mixer的IIP2不夠,依舊會有IMD2的問題。雖然TxLeakage與接收訊號的頻率不相等,基本上IMD2不會正好座落在直流處,但由[1]可知,其IMD2的帶寬,是訊號的兩倍,因此一樣會干擾降頻為直流的訊號。6DCOffset與IMD2之所以成為零中頻架構(gòu)的難題,在于它們會座落在頻譜上為零之處,或其附近,很難濾除,因此若要抑制,只能靠后端的基頻電路,以及校準,將其DCOffset與IMD2抑制下來。如[5]的設(shè)計中,其接收器的基頻電路,便導(dǎo)入了抑制DCOffset與IIP2校正的電路。7而高通的RTR
5、6285A,也針對了WCDMA的接收端,作DCOffset的校正,以及IIP2的校正[4]。8由于DCOffset會使后端電路的線性度下降,因此理論上,若能抑制DCOffset,便能有效提升線性度,如下圖[6]:而實際上,透過校正,也確實能提升IIP2,如下圖[6]:9而高通的RTR6285A,其WCDMA的接收器,在校正后,其IIP2可以達到55dBm[4]。雖然同樣都是零中頻架構(gòu),但相較于WCDMA,高通的RTR6285A,并沒有對GSM做IIP2的校正,我們以下式做說明[1]:C是校正常數(shù)。理論上,輸入訊號指的是接收訊號,但前述提到,TxLeakage在LNA的輸入端,
6、會比接收訊號大得多,尤其是當(dāng)手機離基地臺極遠,卻又尚未歸屬另一個基地臺的管轄范圍時,如下圖[6]:10為了與基地臺有正常通訊質(zhì)量,便會將發(fā)射功率打到最大,但由于離基地臺極遠,所以接收訊號很微弱,此時便形成TxLeakage在LNA的輸入端的功率很大,但接收訊號很小的情況。而TxLeakage在LNA的輸入端,最大可達-24dBm[1],而靈敏度最小可以到-117dBm,若處于上述的極端情況,則兩者差了將近100dB。因此其IMD2的大小,主要是由TxLeakage在LNA的輸入訊號所主宰。而因為WCDMA之TxLeakage在LNA的輸入功率,比GSM的接收輸入訊號大得多,這
7、表示W(wǎng)CDMA的IMD2,會遠比GSM的IMD2來的大,亦即WCDMA對于IIP2的要求,遠比GSM來的高,因此雖然同樣零中頻架構(gòu),同樣都會有IMD2的問題,但WCDMA須額外靠校正來提升線性度[1]。11由[7]可知,LO在頻譜上,會有所謂的PhaseNoise,如下圖:因此TxLeakage在LNA的輸入訊號,可能會與LO的PhaseNoise,產(chǎn)生reciprocalMixing,干擾降頻為直流的訊號[1]。12另外,當(dāng)有其他用戶的發(fā)射訊號,被接收路徑接收時,便會形成Jammer,如下圖[1]:而