由于新型組件的出現(xiàn),我們需要對接收器架構(gòu)進行硬件比較

　　直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)舉例

　　就 4 個直接轉(zhuǎn)換通道而言，我們僅有的選擇是獨立 I/Q 解調(diào)器，因此需要 4 個這種采用 5mm x 5mm QFN 封裝的器件。有些器件 (例如 LT5575) 有集成的 RF 和 LO 平衡-不平衡變換器，以最大限度地減少外部組件數(shù)。有一點濾波是有益的，當然還有一些小型旁路電容器。就低通濾波器而言，多節(jié) L-C 和 R-C 電路就可完成任務。就增益級而言，LTM9012-AB 也是適用的。作為 4 通道器件，它僅支持兩個直接轉(zhuǎn)換通道，因此還需要第二個這樣的器件。

　　在這個例子中，有源組件的數(shù)量是 6 個，還有 84 個小型無源組件，參見圖 4?？傮w面積大約為 27mm x 24mm = 648mm2。就功率計算而言，這個例子使用 LT5575 I/Q 解調(diào)器和兩個 LTM9012-AB。4 個通道的總體功耗是 5.1W，其中不包括電阻性分壓器中可能消耗的功率。不過，ADC 以 125Msps 速率采樣，該采樣率是常見的，但是有可能超出了 10MHz 所需。在 65Msps 采樣率時，可以在 ADC 功耗低得多的情況下實現(xiàn)同樣的功能。重新計算功耗，得出新的總體功耗是 4.6W?！　?/p>

 

　　感覺與現(xiàn)實

　　并不算很多年以前，超外差式接收器每通道要運用多個混頻器和多個 SAW 濾波器。那時 SAW 濾波器的尺寸可能是 25mm x 9mm。無源核心混頻器需要額外的增益級，以抵消插入損耗。這不算久遠的歷史給人們留下的感覺是，超外差式接收器和直接轉(zhuǎn)換接收器硬件復雜性之間的差距很大。以百分數(shù)計算，用于超外差式接收器的電路板面積比直接轉(zhuǎn)換接收器的大 39%，按照這個百分數(shù)看，差別是很顯著的，但是考慮真實的 PCB 面積時，差別就沒有這么大了。903 mm2 的 39% 是 352 mm2，大約有拇指印那么大。基于百分數(shù)看，功耗差別根本不明顯。

　　當然，超外差式接收器的尺寸和功率有極大弊端這種感覺是相對于基站接收器本身的總體尺寸而言的。就一個傳統(tǒng)的機架式系統(tǒng)而言，拇指大小的 PCB 面積可能不算什么。而就一個纖巧和能放入手掌中的基站而言，拇指大小的 PCB 面積就非常大了。

　　現(xiàn)實情況是，集成在繼續(xù)，有時緩慢，有時是飛躍式的。電路板空間和功耗的減少也許在更大程度上適用于一種而不是另一種架構(gòu)。最近，適用于超外差式架構(gòu)的例子是 LTC5569 雙通道有源混頻器等產(chǎn)品。本文作者尚不知道，有任何雙通道 I/Q 解調(diào)器可用于蜂窩基站應用，盡管適用于頻率范圍較低的其他應用之這類解調(diào)器確實存在。最近適用于兩種架構(gòu)的集成例子是集成了放大器的 LTM9012 四通道 ADC。該器件的 LVDS 串行接口不僅允許 ADC 更小，而且可允許現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 或數(shù)字信號處理器 (DSP) 也比具并行接口的 4 通道 ADC 所用的小。不過，直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)仍然需要兩倍數(shù)量的 ADC。

　　以上探討的例子假設，蜂窩基站的性能要求是整個鏈路都需要高性能組件。例子中所用產(chǎn)品運用了優(yōu)化的半導體工藝，例如硅鍺 (SiGe) 或互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 工藝，如果不優(yōu)化，那么使用這些工藝不可能實現(xiàn)相互集成，或者至少不會沒有性能惡化。某些尺寸基站的性能要求也許是，允許使用高度集成的單芯片收發(fā)器，例如毫微微蜂窩。這類芯片中集成模塊的改進將允許該類芯片應用于較大型的基站。在這里，這兩種架構(gòu)遇到了一個障礙：信號濾波器。直接轉(zhuǎn)換接收器使用的低通濾波器能在芯片中實現(xiàn)。迄今為止，超外差式架構(gòu)中使用的帶通濾波器已經(jīng)證明極難在芯片中實現(xiàn)。這是當下的現(xiàn)實情況，但未必是永久性的障礙。也許有一天，技術(shù)突破會發(fā)生，內(nèi)置的高度選擇性帶通濾波器變得可行了。直到這時，直接轉(zhuǎn)換接收器架構(gòu)有一個顯著優(yōu)勢，因為有可在性能允許的情況下集成整個接收器鏈路。

　　結(jié)論

　　面向基站的直接轉(zhuǎn)換接收器架構(gòu)比超外差式接收器架構(gòu)簡單，至少就硬件而言是這樣。最近出現(xiàn)的產(chǎn)品允許實現(xiàn)比以前小得多的多通道超外差式接收器。盡管基于百分比的比較來看尺寸仍然較大，但是差別也許并不顯著。因此，超外差式架構(gòu)有望繼續(xù)成為蜂窩基站首選接收器架構(gòu)。