本篇應用筆記描述了在一個三頻無線電話系統中如何給MAX2308使用三個IF濾波器。比較了使用183.6MHz RF開關的方法。差分輸入和RF開關一起改善了插入損耗并減少了元件數量。文中給出了實例電路的原理圖。

現代CDMA (碼分多址) 3GPP蜂窩移動無線標準要求接收機具有GPS (全球定位系統)功能并且必須支持遺留下來的AMPS模式。設計者們通過在接收機中使用三個不同的IF (中頻)濾波器滿足這一要求。一個IF濾波器用于CDMA通道，一個用于AMPS通道，還有一個用于GPS。雖然CDMA通道的帶寬相對較寬，但不幸的是它并不夠滿足GPS的要求。這就是當AMPS、GPS與CDMA同時實現時需要三個IF濾波器的原因。

Maxim的MAX2308 IC是低成本超外差移動電話接收機的高集成度組成模塊。這款IC具有動態范圍寬的雙輸入IF可變增益放大器(VGA)、帶有PLL (鎖相環)的低相位噪聲IF VCO (壓控振蕩器)和一個IQ解調器。將MAX2308與三個IF濾波器有效地結合在一起使用對手機設計工程師來說看起來有些困難，因為MAX2308本身僅支持兩個IF濾波器通道。設計MAX2308的時候人們普遍認為兩IF通道對于絕大多數無線手機系統標準來說都是足夠的。

183.6 MHz RF切換器

給MAX2308使用三個IF濾波器的常見解決方案是用一個RF SPDT (單刀雙擲)開關讓兩個IF濾波器復用一個MAX2308 IF輸入。這一技術通常實現的是AMPS和GPS IF濾波器之間的切換。

三個濾波器現在最普遍使用的IF頻率是183.6MHz。這一頻率對于任何通用的模擬、低頻開關來說都太高了。高頻開關在這個頻率工作是沒有問題的，但是會使插入損耗(IL)升高。另一個與IL有關的問題是RF開關的設計和規范都是用于50Ω系統的。而大多數IF SAW濾波器的輸出阻抗約為150Ω，IF VGA的輸入阻抗是在1kΩ數量級的。在這些條件下，典型的RF開關的插入損耗約為5dB。使用如圖1所示的原理圖對任意具有高阻抗輸入和輸出負載的RF開關的插入損耗進行測量。典型的IF SAW濾波器的插入損耗為5dB，再加上RF切換器的5dB損耗，接收機就必須提供10dB的增益。如果VGA超出了動態范圍就不可能實現這一增益。

圖1.

如果將IF SAW濾波器匹配到50Ω的開關并且將50Ω的開關匹配到高阻抗IF VGA (見圖2)，情況會有所改善。

圖2.

這種解決方案是優點和缺點并存的。

其優點包括：

RF開關插入損耗降低至3dB或更低。{大多數砷化鎵FET RF開關不是為低于500MHz的頻率設計的。大于500MHz時這種類型的開關可以實現小于1dB的插入損耗。}

為調諧IF SAW匹配網絡提供了方便的50Ω參考點。盡管這一好處并不是有意實現的，但是在對系統進行最初的調試和優化時有了這個優點可以提供很多方便。

缺點有：

必須設計并且在PCB上增加一個額外的匹配網絡。

所需的高阻抗轉換比為元件的選擇設置了更多的限制。必須使用高Q值和精確的元件。

取值高、高Q值、公差容限小的電感體積較大而且通常需要特殊的屏蔽。

額外使用的元件其取值和公差容限一般是非標準的，這讓滿足BOM的要求變得更困難

支持三個IF濾波器的拓撲結構

MAX2308有兩個差分輸入：一個用于CDMA IF輸入，另一個輸入配置為單端結構。由于被旁路到AC地，單端模式浪費差分輸入信號的? 。使用單端配置是因為對差分匹配網絡進行整流將極大地使系統原理復雜化，這個缺點超過了差分模式的優點。

另一種解決方案是通過一個適當的匹配網絡將每一個IF濾波器分別連接到差分IF VGA的一端。同時，IF VGA的每一個輸入端通過一個“大”電容連接到SPDT RF開關的輸入。開關的輸出接AC地。工作時，利用RF開關把不使用的通道切換到AC地就可以選擇所需的IF通道。因為VGA輸入和IF SAW輸出匹配網絡是高阻抗電路，切換器阻抗在IF頻率下可以實現近乎完美的短路。這種方法的另一個優點是開關給有源IF濾波器通道引入的損耗很小或者幾乎沒有。這種方法的一個實例如圖3所示。

圖3.

審核編輯：郭婷