MAX2721直流上变频器最大限度地减少了芯片数量，非常适合宽带应用
本文介绍用于宽带发送器的max2721。描述了2.3ghz的wcdma应用。在2.4ghz下直接转换很困难，因为i/q幅度和相位匹配必须非常好。max2721通常具有±0.2db和±1度匹配、31db载波抑制、35db边带抑制和32db增益控制范围。驱动放大器提供+12.5dbm和1db压缩点。性能摘要显示，在 6mhz 频率下，wcdma 应用中的 evm 为 6.2300%。
介绍
无线行业正面临着提高数据速率和信道容量的需求，以提供高质量的多媒体性能服务。这些系统通常需要扩频技术，例如根据ieee® 2.4b，在802.11ghz频段的无线lan应用中对直接序列扩频（dsss）系统进行更高速率扩展。第三代系统，如3gpp和无线本地环路（wll），也采用wcdma（宽带码分多址）调制方案，分别以5mhz和10mhz信道间隔工作。
max2721直接上变频正交调制器ic专门设计用于简化2.4mhz频段的宽带发送器设计。与基于中频的发送器架构相比，它降低了系统成本，因为省去了中频振荡器和频率合成器。在本应用笔记中，针对工作频率为2.3ghz的完整直接上变频器wcdma发送器（用于wll应用）的系统性能进行了表征，展示了一种新型、简单、优雅的中频发送器替代方案。有关用于表征的变送器框图，请参见图1。
图1.max2721直接变频发送器框图
宽带发射机的要求和问题
max2721 i/q输入端口的额定带宽为-1db，带宽为20mhz，阻抗为1kω。实验确定-1db输入带宽在44ω时为300mhz，在250ω时为50mhz。因此，max2721足以适应任何需要如此宽基带带宽的新无线标准。
2.4ghz频段的直接变频调制给rf ic设计人员带来了一些设计挑战，特别是lo信号所需的i/q幅度和相位平衡以及正交精度。传统上，正交调制器的工作在低于300mhz的if频率。在更高的工作频率下，幅度和相位匹配变得更加难以实现。由于正交lo生成不足和/或幅度不平衡以及2.4ghz时的直流偏移，可能会出现边带和载波抑制不足。矢量幅度和相位精度最好通过误差矢量幅度（evm）测量来表征。假设来自dsp的调制i/q信号具有最小的幅度/相位误差和直流失调，max2721的增益和相位不平衡通常分别为±0.2db和±1.0度，能够实现31db的载波抑制和35db的边带抑制。
另一个主要关注的问题是vco注入通过功率放大器（pa）的强信号电平拉动发射频率合成器。以vco调谐频率为中心的pa输出的高功率调制波形通过传导或辐射泄漏回vco。设计人员必须极其关注pcb布局和屏蔽技术，以便在pa和vco之间提供足够的隔离。max2721具有片内lo倍增器，可减少这种注入牵引现象。为了进一步增强导通隔离，采用max2472 vco缓冲器。max2472在2.4ghz时的典型反向隔离为26db。
max2721通常具有32db的可变功率控制范围。这对于ieee 802.11b应用来说已经足够了，并且无需在发射器阵容中增加可变增益放大器。wll 应用的额外功率控制范围可通过 pin 二极管衰减器和可变增益 pa 来实现，以提高功率放大器效率。在图1所示的pa电路中，phemt器件上的栅极和漏极电压均不同，以提供可变增益，同时在低功耗运行时降低漏极电流。max2721还包括一个驱动放大器，压缩点为+1.12dbm。根据调制波形的峰均比，该驱动放大器可提供足够的线性功率，以便与无线行业的各种功率放大器接口。变送器的性能总结如表5所示。
表 1.性能摘要
输出频率 2300兆赫
调制 世界环境与发展协会
i/q 芯片速率 4.096mcps， α = 0.22 （hp-e4433b）
输入 i/q 电平 200mvp-p
最大功率输出 +21分贝
咨商地位 -38dbc （集成在 4.9mhz 带宽上，p外= +21.8分贝）
evm 6.6% （典型值）
载波抑制 30分贝
功率控制范围 25db（65db，带pin衰减器和可变增益pa）
lo 输入频率 1150兆赫（fo/2)
lo 输入电平 -13分贝
锁相环频率合成器步长 125千赫
锁相环调谐速度 2ms 至 ±1khz 的最终频率
直流电源电压 +3.6v和+5.0v用于pa
acpr测量和evm测量分别参见
图2
和
图3
。lo pll的合成频率为1150mhz。lo倍增器使能，vga调谐电压设定为+2.5v。在4.9mhz带宽上测得的acpr集成小于-38dbc。双工器的天线端口记录的信道功率为+21.8dbm。evm 记录为 5.9%（最小值）、6.6% rms（典型值）和 7.9% rms（最大值）。
图2.天线端口的发射机频谱显示。
图3.天线端口上的发射器星座和 evm 显示。
结论
max2721非常适合2.4ghz频段的宽带发送器应用。该器件具有宽基带带宽、集成lo倍增器、可变增益放大器和高线性驱动放大器，具有无限潜力，可用作基本构建模块，非常适合低成本发射器应用。2.3ghz 的测试数据证明了其在 wcdma 场景中的出色 evm 和 acpr 性能。
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max2721直接上变频正交调制器ic专门设计用于简化2.4mhz频段的宽带发送器设计。与基于中频的发送器架构相比，它降低了系统成本，因为省去了中频振荡器和频率合成器。在本应用笔记中，针对工作频率为2.3ghz的完整直接上变频器wcdma发送器（用于wll应用）的系统性能进行了表征，展示了一种新型、简单、优雅的中频发送器替代方案。有关用于表征的变送器框图，请参见图1。
图1.max2721直接变频发送器框图
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max2721 i/q输入端口的额定带宽为-1db，带宽为20mhz，阻抗为1kω。实验确定-1db输入带宽在44ω时为300mhz，在250ω时为50mhz。因此，max2721足以适应任何需要如此宽基带带宽的新无线标准。
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