3.3.Имс приемопередатчика ( Трансивер )
SA 1620
Описание.
SA1620 представляет собой комбинацию приемника (Rx) и передатчика (Tx) для сотовых телефонов GSM. Тракт приемника содержит два малошумящих усилителя (LNA1 и LNA2) с четырьмя переключаемыми шагами ослабления. Шум LNA1 и LNA2 <2.0дБ. Оба МШУ имеют встроенные температурные системы компенсации температуры
0.003dB / ° C от -40 ° C до +85 ° C.
Смеситель Гилберта (ячейка Гилберта) выполняет функцию балансного модулятора в приемном тракте и преобразует с понижением РЧ сигнал первой ПЧ от 70 до 500 МГц. Вторая ячейка Гилберта в тракте передачи переставляет GMSK-модулированную (гауссовская частотная модуляция с минимальным сдвигом, применяется в стандарте связи GSM) или фазомодулированную ПЧ с РЧ ,но можно обойтись без перемещения и оставить фиксированную ПЧ 400 МГц. Буферный сигнал гетеродина подается на Rx и Tx смесителя. Rx, Tx тракт или вся цепь могут быть выключены.
Обзор Двойной Архитектуры GSM/PCN.
Приемопередатчики типа SA1620 РЧ и SA1638 ПЧ формируют двойную архитектуру преобразования, которая использует общую ПЧ и стандартный формат I/Q для тракта передачи и приема. Этот подход избегает трудностей с просмотром прямой модуляции в направлении передачи и практических проблем эффективности, связанных с прямым преобразованием в направлении получения. Принцип мультиплексирования с временным разделением системы упрощает распределение сигналов гетеродина, увеличивает целостность схемы и уменьшает потребляемую мощность. SA1620 и SA1638 позволяют значительно оптимизировать проект разработки приемопередатчика по определенным требованиям цены/размера/эффективности, посредством выбора надлежащего РЧ и ПЧ фильтра.
На приеме ПЧ может быть выбрана свободно в 70–500 MГц диапазоне, в то время как
на передаче ПЧ фиксирован к 400 МГц. Частота сравнения ФАПЧ (система фазовой автоподстройки частоты) SA1638 высока, чтобы обеспечить быстрое время переключения.
Общие Преимущества.
• 2.7-вольтовая работа. Совместимость с 3-вольтовой цифровой технологией и
портативными устройствами. (Более высоковольтная работа также возможна, если требуется.)
• Превосходный динамический диапазон. Наличие двух малошумящих усилителей (МШУ),широко применяющихся в разработке приемника для портативных и мобильных GSM устройств с соответствующими фильтрами. Для некоторых случаев требуется, чтобы один из МШУ был оставлен неприводимым в действие. Размещенные на передней стороне переключатели АРУ означают, что большую часть времени существует наличие некоторого затухания.
• Высокая мощность передачи выходного управляющего устройства, обеспечивающая +8,5 дБ . Этого достаточно, чтобы управлять фильтром и входом усилителя мощности без ведущего усилителя. Чтобы избежать ненужного потребления тока выходная мощность может быть уменьшена, если не требуется, то выбирается соответствующий внешний резистор.
• Смещения постоянного тока, образовавшиеся в канале приемника, независимы от установки АРУ, и корректируются программным обеспечением, чтобы предотвратить повреждение сигнала. Независимость постоянного тока от установки АРУ достигается включением переключателей усиления в радиочастотный интерфейс.
• Минимальные высококачественные требования фильтра достигается путем
интеграции в SA1638 высококачественных фильтров, достаточно обеспечивающих избирательность канала. Это уменьшает стоимость и размеры приемника.
• Работа на верхнем уровне ПЧ позволяет фильтрам отклонения изображения РЧ быть ослабленными.
Например, на 400 МГц ПЧ, естественный спад усиления в МШУ и смесителе подавляет сигнал изображения в полосе 1800 МГц обычно на 28 дБ ниже требуемого сигнала полосы на 900 МГц.
Тракт приема.
Составные МШУ влияют на гибкость выбора фильтра (по производительности, размеру или стоимости).Этот подход предпочтителен для единичного усилительного каскада. В единичном усилительном каскаде это ограничило бы сумму отклонений внеполосных
сигналов, которые могли бы быть затронуты, а также ограничить затухание АРУ, которое могло быть фактически реализовано.
МШУ включены только когда PONBUF (мощность на входе гетеродина), PDTx (отключение мощности на входе передатчика) и PONRx (мощность на входе приемника) высоки, что позволяет достичь высокой степени экономии батареи. Если требуется более высокая чувствительность, то схема внешнего усилителя может использоваться вместо LNA1, при этом LNA1 остается неподключенной.
Специальный режим: ПЧ-выводы соединены с активной схемой, чтобы откалибровать смещение постоянного тока в SA1638. Это смещение определяется связующим эффектом между вторым гетеродином и ПЧ схемой, поэтому приемник установлен на приемной стороне (но с исключенными входящими сигналами), чтобы достигнуть точной калибровки смещения.
Регулировка усиления.
Регулировка усиления реализована в SA1620 РЧ. Это предотвращает нарушения смещения постоянного тока при основополосных выводах IQ, что обычно вызывается изменениями в АРУ. SA1620 и SA1638 разработаны так, чтобы требования динамического диапазона GSM могли быть согласованы с АРУ. Эти шаги усиления масштабируют динамический диапазон полученного сигнала (например, 90 дБ для GSM) в динамический диапазон основной полосы обрабатывающего устройства.
Абсолютные допуски усиления могут быть измерены вместе с допусками затухания внешних фильтров во время производства приемного оборудования. После калибровки программного обеспечения, переключающейся от одного динамического диапазона к другому, будут только незначительные ошибки.
Тракт Tx.
TxIF и TxIFX – дифференциальные ПЧ выводы для фазомодулированных
сигналов (например, GMSK), TxIF-ПЧ вход, TxIFX-инверсный вход. Есть ПЧ цикл регулятора уровня который обеспечивает постоянную амплитуду для отклонения изображения смесителя. Таким образом, этот смеситель работает линейно в ПЧ тракте. Смеситель работает в переключающемся режиме, для 0 ° и 90 ° сигналов гетеродина, оптимизированных для 1.1 к 1.5 ГГц.
Выходной каскад Tx работает в переключающемся режиме. Выводы TxO – выход, и TxOX – инверсный выход, могут быть использованы симметрично или асимметрично. При использовании симметричного выходного сигнала будут наблюдаться очень небольшие побочные излучения.
===========================================================================================
Варианты отчетных заданий по практике.
1 группа. Варианты структурных схем приемников на одном кристалле, с цифровым управлением,с цифровой обработкой сигнала.(типа Pl737, Si47)
2 группа. Моделирование фильтров преселектора приемника в МС2, MC9
Подготовка к исследовательской работе по созданию радиоаппаратуры.
=============================================================================
Составил к.т.н. С.А.Шпак. -2014.