469_Travin. _Radiopriemnye _Ustrojstva _UP _

Приложение

Малошумящий УРЧ (МШУ) фирмы MAXIM - MAX 2641

		1. Коэффициент
С1=470 пФ
		усиления на частотах
С2=100 пФ
		1800…1900 МГц
С3=470 пФ
		14,9…14,4 дБ;
Z1=2,55 нГн
		2. Коэффициент 1,3 дБ;
ZМ1=1 пФ
		3. Диапазон частот:
ZМ2=1 пФ
		1400…2500 МГц;
		4. Рабочий диапазон
		температур от -40°С до
		+85°С;
		5. Входное и выходное
		сопротивления 50 Ом;
		6. Размеры:
		3,00х3,00х1,5 мм.
Рисунок П5. Функциональная схема МШУ Мах2641

Смеситель фирмы Analog Devices – ADL 5355

1. Входной диапазон частот от 1200 МГц до

2500 МГц;

2. Диапазон промежуточных частот от 30 МГц до

450 МГц;

3. Коэффициент усиления: 9 дБ при питании 3,3 В;

4. Несимметричный вход

50 Ом;

5. Симметричный выход

200 Ом;

6. Несимметричный выход с трансформатором 50 Ом

7. Напряжение питания от 3,3 В до 5 В

Рисунок П6. Функциональная схема смесителя ADL 5355

41

Приложение

RВЫХ=200 Ом		RВЫХ=50 Ом

Рисунок П7. Схема подключения смесителя

Фильтр основной селекции (ФОС) фирмы RFM-SF2027

Характеристики ПАВ фильтра:

Предназначен для стандарта GSM

Размеры 13,3х6,5х3мм

Номинальная частота fnp = 199 МГц

Полоса пропускания 200 кГц

Подавление в полосе пропускания 7 дБ

Неравномерность в полосе пропускания 1 дБ

Входное и выходное сопротивления 200 Ом

Рисунок П8. ФОС RFM-SF2027

42

Приложение

I/Q демодулятор фирмы Analog Devices – AD8348 (вместе с УПЧ)

Рисунок П9. Функциональная схема демодулятора AD8348

1.Работает на fПР от 50 МГц до 1 ГГц;

2.Входное сопротивление 50 Ом и 200 Ом;

3.Усиление УПЧ регулируемое от 1,5 дБ до 45,5 дБ;

4.Вход гетеродина – 10 дБм, входное сопротивление может быть 50 или 200 Ом;

5.Частота гетеродина от 100 МГц до 2ГГц;

6.Рабочий диапазон температур от -40°С до +85°С;

7.Источник питания от 2,7 Вт до 5,5 Вт.

43

Приложение

Рисунок П10. Схема подключения демодулятора

44

45

Рисунок П11. Возможная принципиальная схема тюнера РПРУ АС системы сотовой подвижной связи стандарта GSM-1800

Приложение

Приложение

46

Приложение

47

Приложение

Описание работы принципиальной схемы

Антенна воспринимает энергию электромагнитного поля и преобразует ее в радиочастотное напряжение, поступающее на вход приемника сотового телефона. Принятый сигнал проходит первоначальную обработку в преселекторе, где происходит предварительное усиление и фильтрация принятого сигнала.

Преселектор включает в себя:

1.Антенное развязывающее устройство (дуплексор), состоящее из фильтра передачи и фильтра приема, которые выделяют спектр сигнала передачи 1710-1785 МГц и сигнал приема 1805-1880 МГц соответственно;

2.Входной полосовой фильтр на ПАВ, имеющий полосу пропускания

1805-1880 МГц;

3.МШУ с коэффициентом усиления 14,4 дБ.

Сигнал от антенны (антенна согласована с дуплексором 50 Ом) попадает на 7 вход (ANT) микросхемы DA1 (дуплексор). Пройдя предварительную фильтрацию (избирательность по зеркальному каналу) в дуплексоре, сигнал выходит через 5 выход (HIGH) DA1 (выходы 1, 3, 4, 6, 8 этой микросхемы на корпусе, а выход 2 (LOW) предназначен для сигнала от передатчика). Выход DA1 согласован с входом ZQ1 (50Ом).

Далее сигнал поступает на 2 вход (IN) ZQ1 (входной ПФ), где происходит дополнительная избирательность по зеркальному каналу и выходит через 5 выход (OUT) ZQ1. Остальные выходы (1,3,4,6) на корпусе. Выход ZQ1 согласован с входом МШУ (50Ом).

С выхода фильтра сигнал приходит на 1 вход (RFIN) МШУ (микросхема DA2) через конденсатор С1 и индуктивность L1. Здесь происходит усиление сигнала на 14,4 дБ. Выходы 2, 3, 5 подаются на корпус. На 6 вход (VCC) подается напряжение питания +3,3 В. Усиленный сигнал с выхода 4 (RFOUT) через конденсатор С18 подается на смеситель. Выход МШУ согласован со входом смесителя (50 Ом).

Сигнал приходит на 2 вход (RFIN) микросхемы DA3 (смеситель) через конденсатор С4. Сигнал усиливается в смесителе на промежуточной частоте на 9дБ и поступает на выходы 18 и 19 (IFON, IEOP). Выход смесителя 200 Ом, вход ФОС тоже на 200 Ом, следовательно, согласование будет обеспечено.

Сигнал с выхода смесителя поступает на 1 и 10 входы (IN) микросхемы ZQ2 (ФОС) через конденсаторы С16, С17 и индуктивность L4. Выходы 2,3,4,7,8,9 на корпусе. Здесь обеспечивается основная избирательность по соседнему каналу. Сигнал с 5 и 6 выхода (OUT) поступает на демодулятор. Выходное сопротивление фильтра и входное сопротивление демодулятора 200 Ом, следовательно, дополнительных цепей согласования не требуется.

48

Приложение

На демодулятор сигнал приходит через конденсаторы С20, С21 и индуктивность L5. Он поступает на входы 10, 11 (IFIN, IFIP) к УПЧ, который управляется через входы 10, 11 (IFON, IEOP). C выхода УПЧ сигнал поступает на смесители демодулятора. Демодулятор выделяет квадратные компоненты

I(t) и Q(t).

Общий коэффициент усиления тюнера по выходу УПЧ демодулятора:

КОБЩ дБ = КД дБ + КПФ дБ + КУРЧ дБ + КСМ дБ + КФОС дБ + КУПЧ дБ = -5-2,9+14,4+9-

-7+45,5=45 дБ;

Неравномерность АЧХ в полосе пропускания 200 кГц определяется в основном ФОС и будет 1 дБ;

Избирательность по соседнему каналу ± 200 кГц определяется в основном ФОС и будет 40 дБ;

Избирательность по зеркальному каналу обеспечивается преселектором и с учетом боковых лепестков АЧХ преселектора может быть определена следующим образом:

- при fПР=199 МГц и нижней настройке гетеродина уровни боковых лепестков АЧХ преселектора надо смотреть в диапазоне частот от f1=1407 МГц до f2=1482 МГц (f1=1805-398=1407 МГц; f2=1880-398=1482 МГц), т. к. именно в этой области частот будет находиться зеркальный канал;

- для средней частоты зеркального канала fCР ЗК=1407 1482 = =1444 МГц подавление боковых лепестков АЧХ (избирательность по зеркальному каналу) будет γСР(f)дБ = γ(f)Д дБ + γ(f)ПФ дБ = -3 дБ-35 дБ = -38 дБ.

49

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время нет отдельного учебного пособия по проектированию радиоприемных устройств СВЧ диапазона для систем сотовой подвижной связи. Написание такого пособия – весьма сложная задача.

Данное учебное пособие, по существу, является первой попыткой восполнить этот пробел. Автор надеется, что это учебное пособие окажет помощь студентам заочной и заочно-ускоренной формам обучения, в том числе и заочно-дистанционной, в курсовом проектировании радиоприемных устройств СВЧ диапазона для систем сотовой подвижной связи.

50