SA9500SA9502雙邊帶CDMAAMPS下變頻器的應用研究

1、SA9500/SA9502雙邊帶CDMA/AMPS下變頻器的應用研究        摘要：SA9500/SA9502是專為CDMA/AMPS設計的前端接收下變頻器，它包括三個獨立的混頻器，能達到蜂窩和PCS波段所要求的最大失真抑制，且耗流低、線性度高。它還可工作于休眠狀態。文中從應用角度出發闡述了電路中實現其功能的方法以及應用時需要注意的問題。  1 簡介    SA9500/SA9502是專為CDMA/AMPS設計的前端接收下變頻器，它包括三個獨立的混頻器：1900MHz蜂

2、窩FM。SA9500/SA9502可以將接收到的處于上述頻段的信號轉換至應用所需的50300Hz IF頻段，內部的所有混頻器都能達到蜂窩和PCS波段的最大失真抑制要求，由于采用了先進的BICMOS工藝，SA9500的工作電壓為2.7V3.3V（SA9502為2.7V4.0V），且耗流低、線性度好。它還可工作于休眠狀態以降低功耗。片內的LO緩沖區可以任意提供LO信號。2 SA9500/SA9502的應用2.1 SA9500/SA9502的特點    頻帶的高利用率和低功耗使得SA9500/SA9502碼分多址系統（CDMA）在蜂窩和PCS系統中得到廣泛的應用。為實現

3、CDMA系統的優良特性，必須選擇高性能的接收單元來在低耗流的情況下實現低噪聲和高線性度。另一方面，服務商仍對傳統的模擬AMPS系統保持著一定的興趣。為滿足這些要求，Philips公司設計了SA9500/SA9502，它既支持蜂窩/PCS系統，又支持CDMA/FM方式。與傳統的無源混頻器相比，SA9500/SA9502對其前級的LAN的增益要求要低的多，這是因為它不但沒有無源混頻器所具有的損失，而且在蜂窩FM方式下具有7dB轉換增益，并且在蜂窩CDMA和PCS方式下也同樣具有約11dB的增益。雖然無源混頻器往往可以提供更高的線性度，但是它的LO驅動功率（約+7dB）與SA9500/SA9502（

4、約-3dB）相比要高得多，因此功耗也就高得多。因此在相近功耗條件下與無源下變頻器相比，SA9500/SA9502的性能要好得多。2.2 SA9500/SA9502的應用極電路    SA9500/SA9502應用極電路如圖1所示。圖中，SA9500/SA9502具有兩個輸入口（蜂窩和PCS），兩個差分IF輸出口（CDMA和FM），以及LO輸入與輸出口。所有這些端口與應用板上的50輸入阻抗相匹配，不平衡變壓回路的標準配置如圖2所示。    為簡化與實際負載相匹配的問題，假設單端信號源阻抗為Rs，差分負載阻抗為Rdiff，C1=C2=C，

5、L1=L2=L，那么：    L=(RsRdiff)1/2/2f    C=1/2f(RsRdiff)1/2    在SA9500/SA9502應用板上，通過一個簡單的轉換即可得到從巴倫（balun）電路看進去時IC的阻抗。當應用板工作于0.9GHz時，有Rdiff=32，Xdiff=4。在實驗中，這么小的電抗可以被吸納進匹配網絡，因此，對于真正的負載，根據上述計算公式可以得出：在1.9GHz時的L=3.3nH、C=2.2pF。這些結果都將被當作應用板啟動時的初始值。考慮到附加的寄生影響和元件的偏差，進行

6、調節后的實際值為：L7=L9=4.7nH，C17=C19=1.5pF，這樣，返回損失將高于12dB。板上電容C16、C18用來隔直及RF耦合。為使這種優化處于控制之中，建議全部四個元件就根據上述L和C的計算公式同時變化。    對于CDMA和FM混頻器來說，SA9500/SA9502的IF輸出為開路差分輸出形式，因此可以在阻抗匹配的同時利用一個電流合并器或平衡轉換器來將差分信號轉換為單端形式。應用板上的電流合并器適用于蜂窩FM IF輸出，而平衡轉換器則適用于蜂窩CDMA和PCS IF的輸出。圖3所示的典型電流合并器包括兩個部分：即電流合并回路和阻抗區配網絡。包括C

7、1、C2、L1的電流合并回路用于把從IFA、IFB來的兩路差分電流轉換為兩路同相電流。包括R1、C4、L2的阻抗匹配網絡可使輸出阻抗與負載相匹配。調整電流合并器時應按以下兩個步驟來進行：    （1）斷開匹配網絡，調整合并電路直至其在指定的IF頻率點處調諧。在該頻率點處輸出阻抗為純阻抗，即電抗為零。該阻抗決定于L1和R1的寄生阻抗。    （2）連接匹配網絡，調整元件值以得到所需的輸出阻抗（應用板為50）。    作為電流合并電路的開始點，C1與Cout的和必須與L1的半值在指定頻率點處調諧，同樣，C2與

8、Cout的和必須與L1的半值在指定頻率點處調諧。    在CDMA的IF輸出端口，阻抗比為1：8的平衡轉換器用于完成不平衡變壓功能。為與50的負載相匹配，轉換器初級端的每一側的對地電阻都應是200，這是通過A側的匹配元件R3、C7、C20和B側的R2、C8、C21、L5來實現。所有的匹配電路都是簡單的L型和T型結構。4 性能測試    進行性能測試工作之間必須正確地設置工作狀態，可分別參照表1(SA9500)和表2（SA9502）來設置兩種方式的跳線。表1 SA9500的方式選擇PCS/CEL(腳6）CDMA/FM/LO倍增器（腳17）模式低低蜂窩式FM低高蜂窩式（CDMA）高低CDMA PCS，1GHz（LO out)高高CDMA PCS，2GHz（2xLO out)表1 SA9502的方式選擇PCS/CEL(腳6）CDMA/FM/LO倍增器（腳17）模式低低模式低高蜂窩式CDMA高低CDMA PCS，直接LO輸入高高CDMA PCS，LO頻率倍增器5 結束語    在本應用板的實際電路連接和性能測