利用RF功率檢測(cè)器控制CDMA移動(dòng)臺(tái)和接入終端功率

實(shí)際的測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電源電流為500mA、鄰信道功率抑制(ACPR)為-40dBc的功率放大器失真性能可以改善到電源電流為450mA、鄰道功率抑制為-50dBc。在該情形下電流下降了10%，失真改善了約10dB。

現(xiàn)在我們已經(jīng)證明，對(duì)于IS-95、W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA空中接口，LMV225和一個(gè)CES30隔離器能夠在線性CDMA功率放大器的應(yīng)用中，在功耗和射頻失真方面表現(xiàn)出較好的性能。事實(shí)上，由于在發(fā)射信號(hào)通道中器件的不確定性和變化(像AGC、功率放大器的增益以及無(wú)源器件的損耗等)，為了實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的內(nèi)環(huán)閉環(huán)功率控制，CDMA2000移動(dòng)臺(tái)或接入終端有必要采用LMV225作為發(fā)射功率檢測(cè)器。

移動(dòng)臺(tái)發(fā)射信號(hào)通道

圖2中的射頻發(fā)射電路架構(gòu)可以用于很多種不同的CDMA芯片組。圖3是一個(gè)為CDMA2000 1X或EV-DO單波段手持設(shè)備發(fā)射功率檢測(cè)而推薦的LMV225應(yīng)用簡(jiǎn)圖。在這種發(fā)射器結(jié)構(gòu)中，輸出到天線的功率為：

RFout=PRFT-LSAW+GPA-LISOLATOR-LDUPLEXER

其中：RFout為到天線的射頻功率(假定已實(shí)現(xiàn)50(阻抗負(fù)載)；PRFT為射頻發(fā)射器芯片的輸出功率；LSAW為聲表面波濾波器的插入損耗；GPA為CDMA功率放大器的固定增益；LISOLATOR為隔離器的插入損耗；LDUPLEXER為雙工器的插入損耗。

由于R1和LMV225已經(jīng)為信號(hào)通道構(gòu)成了一個(gè)高阻抗的并聯(lián)負(fù)載，這里R1和LMV225構(gòu)成的電阻功率分配器的插入損耗可以忽略不計(jì)。在室溫下，可以將LSAW、GPA、LISOLATOR和LDUPLEXER看成不變的。那么，至天線的射頻功率RFout就可以通過(guò)PRFT調(diào)節(jié)，而PRFT受發(fā)射芯片中的AGC控制。實(shí)際上，AGC放大器通常支持IS-95或CDMA2000所要求的80dB動(dòng)態(tài)范圍。我們還發(fā)現(xiàn)，CDMA移動(dòng)臺(tái)大部分工作時(shí)間的輸出功率為中等大小，因此從中等輸出功率到高輸出功率的變化過(guò)程中，功率控制的精確度十分重要。不當(dāng)?shù)母吖β孰娖綍?huì)減少移動(dòng)臺(tái)的通話時(shí)間，并對(duì)其他網(wǎng)絡(luò)用戶產(chǎn)生更多的干擾。

LMV225的優(yōu)點(diǎn)

為在CDMA手持設(shè)備中提供最佳的功率檢測(cè)范圍，LMV225的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。如上所述，從中功率到高功率精確的功率控制尤為重要，采用耦合電阻R1使LMV225能知道射頻信號(hào)出現(xiàn)的關(guān)鍵范圍。假設(shè)將AGC設(shè)置在高/最高增益上以實(shí)現(xiàn)CDMA功率放大器的最大輸出，比如28dBm。如果此時(shí)射頻發(fā)送信號(hào)的振幅因數(shù)為3dB，那么CDMA功率放大器的瞬時(shí)峰值功率將為28+3=31dBm。如果我們選擇它作為L(zhǎng)MV225應(yīng)該能檢測(cè)到的最大參考點(diǎn)，即當(dāng)功率放大器的瞬時(shí)輸出功率為31dBm時(shí)，輸入到MV225的RFin/使能引腳為0dBm, 應(yīng)該采用一個(gè)31dBm的耦合因子。我們發(fā)現(xiàn)用一個(gè)1.8K(的R1能夠在本電路中產(chǎn)生一個(gè)31dBm的耦合因子。

LMV225的線性特征

LMV225有30dB的線性檢測(cè)范圍，這一特征減少了生產(chǎn)校準(zhǔn)過(guò)程的復(fù)雜度。校準(zhǔn)過(guò)程是CDMA 移動(dòng)臺(tái)生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備來(lái)收集控制碼/信號(hào)從弱到強(qiáng)過(guò)程中的移動(dòng)臺(tái)輸出功率信息，將該信息保存在移動(dòng)臺(tái)的存儲(chǔ)器中以供現(xiàn)場(chǎng)使用。基站請(qǐng)求輸出功率時(shí)，移動(dòng)臺(tái)的DSP從存儲(chǔ)器中找出實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求輸出功率水平應(yīng)采用的控制碼/信號(hào)。

市場(chǎng)上的一些AGC在控制信號(hào)和輸出增益之間可能存在指數(shù)特性，如果和LMV225一起使用的是這種AGC，與其它檢測(cè)方法(如二極管檢測(cè))相比，以dB為單位的線性特征不會(huì)使原始控制曲線比原始AGC特征曲線更復(fù)雜。然而，如果AGC有一個(gè)線性控制范圍，以dB為單位的線性特征將把校準(zhǔn)點(diǎn)從20多個(gè)減少到2個(gè)左右。兩點(diǎn)校準(zhǔn)過(guò)程基于下面的原理：在一個(gè)二維平面內(nèi)，只需要兩個(gè)不同的點(diǎn)就可以表示一個(gè)一階線性方程。如果方程為y=mx+b，用兩個(gè)測(cè)試坐標(biāo)(x1，y1)和(x2，y2)就可以計(jì)算出斜率m和截距b。

雙波段CDMA2000移動(dòng)站中的LMV225

圖4為用于CDMA2000手持設(shè)備的推薦框圖。雖然電阻R1和R1'可能并不相同，用戶還是可以對(duì)兩個(gè)波段的性能進(jìn)行優(yōu)化使R1和R1'的值相同。另一方面，由于在實(shí)際應(yīng)用只有一個(gè)功率放大器處于工作狀態(tài)，且電阻R1或R1'通常提供30+dB的隔離，低波段和高波段之間的隔離應(yīng)該處于可以接受的范圍內(nèi)。