在通信行業(yè)，新技術不斷涌現(xiàn)。802.16 標準(通常也稱作WiMAX)將成為新一輪技術發(fā)展高潮。全球微波接入互操作性(WiMAX) 技術迅速席卷了整個業(yè)界，在小型農村運營商、大型服務原始設備制造商(OEM)以及供應商中引起了廣泛關注并得到快速推廣。

WiMAX 標準最初旨在用于固定電臺的寬帶通信部署。隨著這些應用的日益普及，WiMAX 逐漸向點對多點連接(即面向最后一英里無線寬帶接入技術)、企業(yè)或高校的蜂窩回程與高速局域網(wǎng)應用演變。盡管WiMAX 之前的許多技術都能實現(xiàn)類似的功能，但WiMAX 的主要賣點在于這種獨特技術的互操作性。WiMAX 基于802.16 標準，這樣只要符合該標準的系統(tǒng)就能確保彼此之間實現(xiàn)互操作性。這為WiMAX 供應商提高了靈活性，使他們能夠與各種廠商共同構建自己的系統(tǒng)，而不用擔心可用性問題，也不必害怕系統(tǒng)更新與升級時發(fā)生不兼容，或延遲采購工作等。從廠商的角度來說，互操作性使小型公司也能進入市場來分一杯羹。如果不能確保實現(xiàn)互操作性，那么只能信任大型企業(yè)提供的系統(tǒng)組件?；ゲ僮餍缘膬?yōu)勢則在于，小公司也能充分利用其自身的因特網(wǎng)協(xié)議(IP) 技術，擠進廠商行列，以提供各種系統(tǒng)組件，從而避免服務供應商拴死在一家廠商上的風險，可以在不同廠商間自由選擇。

WiMAX 采用互操作性標準，不過系統(tǒng)中仍存在許多變量，影響RF 解決方案的實施。目前，WiMAX 適用于3.5 和5.6 GHz 頻帶以及無許可限制的2.5 GHz 頻帶。此外，還有一些新的4.9 GHz 和700 MHz 頻帶也采用WiMAX 標準。就互操作性及全球兼容性而言，各公司都希望找到創(chuàng)造性的新方法來實現(xiàn)性能優(yōu)勢和自身的獨特性能，以此在競爭者中獨樹一幟，同時確保符合WiMAX 標準的要求。用于WiMAX 無線電技術實施的RF 芯片組應具備足夠的靈活性，以滿足多種實施方案的要求，并應具備足夠的性能，滿足標準規(guī)范的要求。我們所面臨的設計挑戰(zhàn)在于，確保滿足基本的功能要求，并了解更細微的性能參數(shù)架構要求，同時仍能符合標準要求。確保有關參數(shù)滿足WiMAX 規(guī)范要求至關重要，只有這樣才能設計出穩(wěn)健的、適合于制造要求的解決方案。

WiMAX 發(fā)送器

發(fā)送器的關鍵性能參數(shù)是其在給定功率下的誤差矢量幅度(EVM)。EVM 表示數(shù)組(digital constellaon)通過發(fā)送器之后的完整性。發(fā)送器EVM 衰減的主要原因在于本機振蕩器(LO) 源和最終功率放大器的相位噪聲。由于功率放大器的影響非常大，我們有必要討論一下發(fā)送器在給定輸出功率條件下的EVM 性能。EVM 參考為2.7%。與蜂窩式系統(tǒng)及802.11 參數(shù)不同，EVM 的要求要嚴格得多，我們通常以分貝為單位來計算EVM 值，從而提高精確度。2.7% 的標準值相當于-31.4 dB。我們根據(jù)EVM 為-31.4 甚至更好的情況下的最大額定調制功率來確定發(fā)送器的性能。

客戶端設備(CPE) 戶外系統(tǒng)與基站連接的線路通常不受什么障礙物的影響，輸出功率額定為20 dBm。部署于建筑物內的系統(tǒng)必須解決嚴重的多路徑環(huán)境問題，否則會使額定功率提高到24 至27 dBm。如果基站傳輸功率為4W 至20W，那么還需要采用更嚴格的額定功率，這主要取決于所需的連接距離以及系統(tǒng)實施方案。

設計人員在提高系統(tǒng)的額定功率輸出時，必須調整功率放大器這一主要器件。由于功率放大器對EVM 的影響很大，因此我們應采用體積更大、穩(wěn)健性更高的器件，這樣就能在滿足EVM 參數(shù)-31.4 dB 的同時獲得更高輸出功率。但這還不足以確保完全符合標準要求。有關標準規(guī)定絕對寄生輸出參數(shù)為-40 dBm。不管輸出功率有多大，寄生信號都不能超過這個參數(shù)值。

隨著額定功率的提高，如果我們假定基帶處理器提供的輸入功率保持不變的話，那么發(fā)送器的增益也應相應提高。發(fā)送器增益的提高不僅將影響所需的信號，而且也將對不必要的寄生信號產生影響。由于寄生輸出參數(shù)是固定的，因此增益的提高會導致相對于參數(shù)的輸出寄生性能容限降低，因此如果系統(tǒng)原本滿足20 dBm 輸出功率的標準要求，那么由于增益的提高，就會難以滿足24 dBm 或更高輸出功率的要求。為了確保RF 芯片組的靈活性并滿足多種情況下多種輸出功率要求，我們必須確保PA 前具有約-37 dB 的良好EVM 性能，并與寄生輸出參數(shù)保持7 至10 dB的容限。這樣，設計人員就能更加靈活的根據(jù)系統(tǒng)需要選擇適當?shù)墓β史糯笃鳎瑫r還能確保滿足EVM 的要求，并不超過寄生輸出的限制。

WiMAX 接收機

接收機的關鍵性能參數(shù)是其靈敏度。有關規(guī)范制定了1E-6 的最小誤碼率(BER)，達到該標準就能滿足規(guī)范的要求。在僅測試RF 及模擬電路系統(tǒng)情況下，我們很難進行實際的BER 測量。我們通常將BER 換算成EVM 數(shù)值。根據(jù)二者的對應關系，64-QAM 信號的靈敏度相當于-21.5 dB 的EVM值。通常，為達到-23.5 dB，我們應為該參數(shù)增加2 dB 的容限。

接收機還采用自動增益控制(AGC) 函數(shù)向模數(shù)轉換器(ADC) 常量提供輸出功率。ADC 的動態(tài)范圍是固定的，而采用其整個動態(tài)范圍也是可行的。輸入信號的改變可確保輸出功率為常量，同時AGC 會使增益發(fā)生變動。為了達到所需的靈敏度，需要在含AGC 函數(shù)的輸入功率設置下，實現(xiàn)適當?shù)南到y(tǒng)噪聲系數(shù)性能。設計人員可通過添加額外的低噪聲放大器(LNA) 或減小現(xiàn)有噪聲級的噪聲系數(shù)來修改系統(tǒng)噪聲系數(shù)，這兩種方法都能降低整體系統(tǒng)噪聲系數(shù)，并提高系統(tǒng)的靈敏度。

設計人員還應考慮到與鄰道阻塞性能有關的WiMAX 參數(shù)。該參數(shù)顯示了接收機抗干擾信號的能力，以及接收機對相隔一兩個通道的阻斷抑制功能。這種接收機參數(shù)要求非常嚴格，這表明接收機工作狀態(tài)的線性性能要求以及線路中濾波的位置及選擇性。如果我們任意地靠增加LNA 來降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)與提高靈敏度，那么反而可能會對阻塞性能產生消極影響。

我們針對兩種工作情況制定了接收機(RX) 阻斷規(guī)范：一是工作在接近最小靈敏度時;二是工作在接近最大輸入功率時。這兩種極端情況反映了接收機在最大和最小增益設置下的情況。就最大增益來說，規(guī)范要求接收機工作在靈敏度水平上，即這時的輸入功率檢測到EVM 值為-23.5 dB，加上3 dB，這就使EVM 性能好于-23.5 dB。相鄰或相隔一個通道的阻斷信號以與所需信號相同的功率級進行不斷傳輸，直到系統(tǒng)EVM 衰減至-23.5 dB 為止。阻斷性能由所需信號和干擾信號之間的變數(shù)增量決定。同樣，最小增益情況下，輸入功率以相對較高的功率進行傳輸：-30 dBm。阻斷信號以相同的水平進行傳輸，而所需信號減少，同時根據(jù)所需設置點調節(jié)AGC，直到系統(tǒng)EVM 降至?23.5 dB 為止。這種情況下，阻斷性能也由所需信號和干擾信號之間的變數(shù)增量決定。規(guī)范要求所需信號和阻斷信號之間的變數(shù)增量差就相鄰通道為4 dB，就隔一個通道的情況而言為11 dB。