在三频无线手机中使用MAX2308 IF接收器IC应用三个IF滤波器

本应用笔记介绍如何在三频无线电话系统中用MAX2308应用三个IF滤波器。比较和对比使用 183.6 MHz RF 开关的方法。差分输入和RF开关协同工作，以改善插入损耗并最大限度地减少元件。给出了示例原理图。

现代CDMA（码分多址）3GPP蜂窝移动无线电标准需要GPS（全球定位系统）接收器，并且还必须支持传统的AMPS模式。设计人员通过在接收器中加入三个不同的IF（中频）滤波器来实现这一点。一个IF滤波器服务于CDMA路径，一个为AMPS提供服务，一个为GPS提供服务。不幸的是，即使CDMA路径是相对宽带的，它也没有足够的带宽供GPS接收器使用。这就是为什么如果AMPS和GPS与CDMA一起使用，则需要三个IF滤波器。

Maxim的MAX2308 IC是用于低成本超外差移动电话接收器的高度集成构建模块。该 IC 包括一个宽动态范围双输入 IF 可变增益放大器 （VGA）、带 PLL（锁相环）的低相位噪声 IF VCO（压控振荡器）和一个 IQ 解调器。对于手机设计工程师来说，用三个IF滤波器高效应用MAX2308似乎很困难，因为MAX2308固有地支持两个IF滤波器路径。MAX2308的设计时，两个IF路径被认为足以满足大多数无线电话系统标准。

射频开关 183.6 MHz

MAX2308支持三个IF滤波器的常用方案是包括一个RF SPDT（单刀双掷）开关，将两个IF滤波器复用到MAX2308 IF输入中。通常，此技术用于在 AMPS 和 GPS IF 滤波器之间切换。

所有三个滤波器最常用的IF频率现在为183.6 MHz。对于任何常见的模拟低频开关来说，这个频率都太高了。高频开关在此频率下工作没有问题，但代价是插入损耗（IL）增加。使IL复杂化的另一个问题是RF开关是为50Ω系统设计和指定的。大多数中频SAW滤波器的输出阻抗约为150Ω，中频VGA的输入约为1k欧姆。在这些条件下，典型的RF开关的插入损耗约为5dB。图1所示的测试原理图用于测量具有高阻抗输入和输出负载的任何RF开关的插入损耗。典型的中频SAW滤波器具有5 dB的插入损耗，当加上RF开关的5dB损耗时，接收器现在必须提供的增益为10 dB。如果VGA超出动态范围，则可能无法做到这一点。

图1.

如果将中频SAW滤波器匹配到50Ω开关，然后将50Ω开关与高阻抗中频VGA匹配，这种情况会得到改善（见图2）。

图2.

此解决方案有一些优点，也有一些缺点。

好处包括：

RF开关的插入损耗降低到约3 dB或更低。{大多数砷化镓FET射频开关未针对低于500MHz的频率进行优化。 在500 MHz以上，这些类型的开关可实现优于1 dB的插入损耗。

提供方便的50Ω基准点，用于调谐IF SAW匹配网络。虽然这种好处不是有意的，但在最初调试和优化系统时，它非常方便。

缺点包括：

必须设计一个额外的匹配网络并将其放置在PCB上。

所需的高阻抗变换比对元件提出了更多的限制。必须使用高Q值和高精度元件。

高值、高Q值、高容差电感的物理尺寸很大，通常需要特殊的屏蔽。

额外的组件（通常是非标准值或公差）使 BOM 没有吸引力。

支持三个 IF 滤波器的拓扑

MAX2308具有两个差分输入：一个用于CDMA IF输入，另一个输入用于单端配置。单端模式通过旁路将输入旁路接地以使其交流接地，从而浪费 <>/<> 的差分输入。使用这种单端配置是可以理解的，因为换向差分匹配网络使原理图大大复杂化，超出了任何合理的优势。

另一种解决方案是通过适当的匹配网络将每个IF滤波器连接到差分IF VGA的每一侧。并联时，IF VGA 的每个输入都通过“大”电容器连接到单刀双掷射频开关的输入端。然后，开关的输出交流接地。在工作时，通过使用RF开关将未使用的路径交流接地来选择所需的IF路径。由于VGA输入和IF SAW输出匹配网络是高阻抗电路，因此开关阻抗在IF频率下提供近乎完美的短路。这种方法的另一个好处是，开关对有源IF滤波器的路径引入的损耗很小或没有。此解决方案的示例如图 3 所示。

图3.

审核编辑：郭婷