低成本家庭基站射頻解決方案 可編程收發(fā)器IC

如今，基帶電路的可編程已不是太大問題，但實現(xiàn)一個多頻帶多制式的射頻前端卻仍面臨很大挑戰(zhàn)。直到最近，人們還認為解決這個問題的方法是使用一排射頻 MEMS開關，在幾種不同的射頻前端之間進行切換。隨著一些公司開發(fā)可編程的多頻帶多標準的射頻收發(fā)器IC，人們的觀點正在改變。
　　另一方面，射頻MEMS仍然受到可靠性問題的困擾，而可編程射頻硅解決方案正在為OEM廠商和系統(tǒng)設計師們提供真正的好處，尤其體現(xiàn)在家庭基站這類應用中。

　　應用背景

　　家庭基站的未來取決于一系列關鍵挑戰(zhàn)的解決程度，這些挑戰(zhàn)例如功能性和成本等。還有像定時/同步，無線干擾以及從傳統(tǒng)的宏蜂窩基站單元到家庭基站的切換等問題，都將影響家庭基站射頻部分的設計和實現(xiàn)。多頻段和多標準為本來就較長的供應鏈進一步增加了復雜性。

　　上述挑戰(zhàn)在為家庭基站增添更多功能的時候將會出現(xiàn)，如為了接收像位置和定時這類信息時，向家庭基站添加的對附近的宏蜂窩基站單元的廣播信道進行偵聽的偵聽模式。這些廣播信道采用的可能是任意一種通用調制方案，不一定與家庭基站收發(fā)器所用的調制方式一致。為了將成本降至最低，并將家庭基站中的元器件數(shù)量降到最少，如果能夠將主收發(fā)器的無線資源借過來實現(xiàn)偵聽功能是最好不過的了。為了確保收發(fā)器不僅能夠工作在一系列不同的頻段上，而且還要能夠處理不同的調制制式，同時為了滿足進取的價格點還不能增加過多的輔助電路，這就需要一系列的設計考慮。

　　倘若可編程收發(fā)器具備足夠的頻率捷變能力，就無需隨著標準和地域的不同而要求與之對應的專用收發(fā)器芯片。這種芯片能夠被迅速和簡便地重新編程，來適應不同的網絡配置、帶寬、數(shù)據(jù)傳輸率以及制式。

　　本文所提出的概念基于的是一個完全可配置的接收機，該接收機可以適用于主要的一些調制制式，并具有多路寬帶低噪聲放大器(LAN)輸入，允許直接連接到多達3個接收頻段的濾波器上，能夠實現(xiàn)到偵聽模式的無縫轉換，而無需增添額外的接收機鏈路。該設計還允許下行鏈路在接收機獨立工作的同時繼續(xù)其自身廣播信道的發(fā)射。

　　家庭基站具有獨特的特性，它們是安裝在終端用戶家庭中的、必須能夠與現(xiàn)有無線基礎設施無縫連接的無線基礎設備。一旦通電后，家庭基站必須能夠根據(jù)其周邊的宏蜂窩環(huán)境進行自配置。因此，它必須能夠偵聽其自己的宏蜂窩網絡以及可能出現(xiàn)的其他頻率以及調制制式。

　　該網絡偵聽模式要求家庭基站采用基于現(xiàn)有的單頻和標準收發(fā)器方案的多路接收機通道/IC。隨著沒有器件可以利用的新頻段的發(fā)布，使得問題變得更加復雜。

　　偵聽自身下行鏈路

　　干擾控制是家庭基站研發(fā)成功與否的關鍵，而能夠偵聽自身的下行鏈路的要求對收發(fā)器提出了下列需求：

　　* 接收機鏈路能夠工作在下行頻段上

　　* 在選定偵聽模式時下行鏈路濾波器需切換到接收機輸入上

　　在能夠覆蓋所有頻段的偵聽模式中靈活性是理所當然的需求。在對同一頻段進行偵聽時，要利用現(xiàn)有的用于發(fā)射機的天線濾波器時也必須謹慎。由于家庭基站中功率電平較小，也許可以通過增加低成本的RF開關，使得在需要時，可以將發(fā)射通道濾波器用于接收機通道，見圖1。