半英寸UMTS基站接收器设计

　　图 1：在 LTM 9004 微型模块接收器中实现的直接转换架构

　　OFFSET ADJUST：偏移调节

　　DC OFFSET CONTROL：DC 偏移控制

　　考虑到 RF 前端的有效噪声贡献，LTM9004 引起的最大可允许噪声必须是 -142.2dBm/Hz。LTM9004 的典型输入噪声是 -148.3dBm/Hz，据此计算出的系统灵敏度为 -116.7dBm。

　　一般情况下，此类接收器可受益于 ADC 之后的数字化信号的某些 DSP 滤波。在该场合中，假设 DSP 滤波器是一款具有 α = 0.22 的 64 抽头 RRC 低通滤波器。为了在存在同通道干扰信号的情况下运作，接收器在最大灵敏度下必须拥有足够的动态范围。UMTS规范所要求的最大同通道干扰源为 -73dBm。

　　请注意，就一个具 10dB 波峰因数的已调信号而言，在 LTM9004 IF 通带内 -1dBFS 的输入电平为 -15.1dBm。在 LTM9004 输入端，这相当于 -53dBm，或 -42.6dBFS 的数字化信号电平。

　　RF 自动增益控制 (AGC) 设定为最小增益时，接收器必须能从手机中解调出 预计所需的最大信号。这种要求最终设定了在或低于 -1dBFS 时，LTM9004必须提供的最大信号。规范中规定的最小通路损耗为 53dB，而且假定手机的平均功率为 +28dBm。那么在接收器输入端，最大信号电平就是 -25dBm。这等效于 -14.6dBFS 的峰值。

UMTS系统规范中详细说明几种阻断信号。在存在此类信号的情况下只允许进行规定大小的减敏;灵敏度指标为 -115dBm。其中的第一种是一个相距 5MHz 的邻近通道 (处于 -42dBm 的功率级)。数字化信号电平峰值是 -11.6dBFS。DSP 后处理增加 51dB 抑制，因此在接收器输入端，这个信号相当于一个 -93dBm 的干扰信号。结果灵敏度为 -112.8dBm。

　　接收器还必须与一个相隔 ≥ 10MHz 的 -35dBm 干扰通道相竞争。微型模块接收器的 IF 抑制将使这个干扰通道衰减至相当于峰值为 -6.6dBFS 的数字化信号电平。经过 DSP 后处理，该干扰通道在接收器输入相当于 -89.5dBm，结果灵敏度为 -109.2dBm。

　　还必须考虑到带外阻断信号，但是这些带外阻断信号的电平与已经讨论过的带内阻断信号相同。

　　在所有这些场合中，LTM9004 的 -1dBFS 典型输入电平均远远高于最大预期信号电平。请注意，调制通道的波峰因数将大约在 10 至 12dB，因此在 LTM9004 的输出端上，其中最大的一个将达到约 -6.5dBFS 的峰值功率。

　　最大的阻断信号是 -15dBm CW 音调 (超过接收频段边缘 ≥ 20MHz)。RF 前端将对这个音调提供 37dB 抑制，因此它出现在 LTM9004 的输入端时将为 -32dBm。在这里，这种电平值的信号仍然不得降低基带微型模块接收器的灵敏度。等效的数字化电平峰值仅为 -41.6dBFS，因此对灵敏度没有影响。

　　另一个不想要的信号功率源是来自发送器的泄漏。因为这是一个 FDD 应用，所以这里描述的接收器将是与一个同时工作的发送器耦合的。该发送器的输出电平假定为 ≤ +38dBm，同时发送至接收的隔离为 95dB。那么在 LTM9004 输入端出现的泄漏为 -31.5dBm，相对于接收信号偏移至少 130MHz。等效的数字化电平峰值仅为 -76.6dBFS，因此没有降低灵敏度。

　　直接转换架构的一个挑战是二阶线性度。二阶线性度不够将允许想要或不想要的任何信号，以引起基带的 DC 偏移或伪随机噪声。如果这种伪随机噪声接近接收器的噪声电平，那么上面详细讨论过的那些阻断信号将降低灵敏度。在这些阻断信号存在的每种情况下，系统规范都允许灵敏度降低。按照系统规范的规定，-35dBm 阻断通道可以使灵敏度降至 -105dBm。如我们在上面看到的那样，这种阻断信号在接收器输入端构成了一个 -15dBm 的干扰信号。LTM9004 输入端产生的二阶失真大约比热噪声低 16dB，结果预测灵敏度为 -116.6dBm。