Den mobila TV-mottagaren måste ha den känslighet som krävs för att arbeta långt ifrån sändaren och tåla överbelastning när det finns en stark signal. Den kan integreras i ICE-system (in-vehicle entertainment), samt mottagningsfunktioner för mobil-TV i en mängd bärbara elektroniska enheter som mobiltelefoner, bärbara digitala assistenter (PDA) och bärbara datorer, även om avståndet mellan användarens mottagare och sändare varierar. Det bör också fungera bra under förutsättningarna för att ändra schema (skiljer sig från traditionell sändning och tv). Genom att kombinera en högförstärkare med lågt brusförstärkare (LNA) med en PIN-diod-bypass-omkopplare kan du få en billig lösning för en mobil-TV-mottagare med överbelastningsskydd och hög känslighet.
Det mest praktiska sättet att förverkliga en mobil-TV-mottagare är att minska mottagarens förstärkning under starka signalförhållanden. Den variabla RF-signalförstärkningen förenklar mixerstegets linjäritetskrav, vilket möjliggör användning av lågpris-RF-IC för att bygga mottagarmoduler. I en kaskadanalys med en omkopplingsbar / justerbar förstärkarmottagarfront kommer förbättringen av den ingående tredje ordningens intermodulationsavlyssningspunkt (IIP3) att vara en funktion av förstärkningsförändringen. Jämfört med mottagare med fast förstärkning kan justerbara förstärkningsmottagare hantera starka signaler bättre.
Den automatiska förstärkningskontrollkretsen (AGC) kan också användas för att ändra LNA-förstärkningen, och eftersom AGC vanligtvis implementeras före kanalfiltret kan den svara på överbelastningen från den intilliggande kanalöverföringen.
Ett sätt att minska RF-förstärkningen är att shunta en del av RF-signalen till jord före LNA. Denna metod använder det minsta antalet RF-omkopplingselement, men när omkopplaren stängs av kommer impedansen inte att matcha, vilket kan påverka andra delar av systemet. En lösning är att ansluta dämpningselementet till den höga impedansen eller den "heta" änden av LNA parallella resonansnätverk, även om detta synsätt från ett större förstärkningsregisterområde offrar RF-selektivitet före LNA.
När den mottagna signalen överbelastar stegen bakom LNA (såsom en mixer eller en mellanfrekvens (IF) -förstärkare) kan ett par RF-omkopplare också användas för att kringgå LNA-steget. I förbikopplingsläget överförs insignalen direkt till nedomvandlaren IC. Så länge komponenterna i förbikopplingssignalslingan matchar den karakteristiska impedansen (mobil-TV är 75Ω) kommer risken för felanpassning att minimeras. Naturligtvis gör den extra omkopplaren kretsen mer komplicerad.
Ett annat sätt är att minska RF-förstärkningen genom att reducera den vilande ström som matas till den aktiva enheten i LNA. Förstärkare och enheter som använder denna teknik, såsom MOSFET med dubbla portar, använder ytterligare enhetsterminaler för att styra förspänningsströmmen. Eftersom inget omkopplingselement används är denna förstärkningsregleringsmetod den enklaste i kretsen, men eftersom kollektor / avloppsströmmen är lägre än DC-arbetspunkten för den nominella anordningen offras dess linjäritet.
För att möta kundernas krav på LNA i dual-mode (analoga / digitala) mobil-TV-mottagare som arbetar i spektrumet 47 ~ 870MHz övervägdes flera MMIC-alternativ, men deras linjäritet var inte tillräckligt bra, så de antogs inte. Här antar en bredband med hög linjäritet MMIC LNA (MGA-68563 typ) och en extern PIN-diodomkopplare för att utforma ett schema.
Denna enstegs GaAs PHEMT LNA-enhet har en grindbredd på 800 mikron (Figur 3). Apparatens grind är ansluten till en intern strömspegel för att komplettera effekterna av processförändringar och minimera effekterna av tröskelspänningsvariationer. LNA använder förlorad negativ återkoppling för att uppnå stabilitet och stabilisera amplitudresponsen i ett 3dB-fönster (± 1.5 dB) i 100 MHz ~ 1 GHz-spektrumet.
På grund av dess interna återkoppling och utgångsförlust som är lägre än 10 dB, kräver denna MMIC inte utgångsimpedansmatchning. Att matcha ingången i ett så brett frekvensområde (47 ~ 870 MHz) visade sig dock vara svårt och kräver en okonventionell metod. För att optimera ingångsavkastningsindex måste avloppsströmmen (Ids) för FET vara hög. Det nominella värdet är 10 mA. 20mA Id: erna kan uppfylla prestandakraven för ingångsavkastningsförluster, men Ids valdes som 30mA för att göra det tillräckligt brett för att kompensera för eventuell påverkan orsakad av den extra PIN-diodomkopplingskretsen. Stift 4 i MMIC LNA styr strömmen som flödar genom den interna förspänningsströmgeneratorn genom ett externt motstånd R1. Att ändra storleken på R1 kommer att ändra Id, men strömförsörjningsspänningen Vd förblir på 3V. Tre gånger kan de nominella ID-erna ge högre linjäritet.
Vid utformningen av LNA / switchkretsen användes 4 PIN-dioder i bypass-omkopplaren i början. Detta är en vanlig konfiguration för dubbelpoliga dubbelkastare (DPDT). Arbetsprincipen för denna krets är att göra paret av PIN-dioder på den övre delen ledande och göra paret på den nedre delen nollförspänd, och vice versa. Vid normal drift leder bara det låga paret av PIN-dioder och LNA förstärker RF-signalen. När RF-förstärkningen måste minskas slås det övre paret av PIN-dioder på och RF-signalen dirigeras runt LNA i ett bypassläge. Dessa motstånd används för att justera PIN-diodens framström och isolera RF-signalen från de logiska styrportarna VSW1 och VSW2. Den första designen använde många komponenter, så det behövdes en enklare lösning.
Genom att kommunicera med kunderna har vi utvecklat en enklare dubbelpolig single-throw-omkopplare (DPST), som bara behöver ansluta eller koppla bort förbikopplingsvägen till ingångs- och utgångsportarna. Eftersom omkopplingskontroll av LNA-vägen inte längre utförs måste LNA-strömförsörjningen (Vdd) stängas av i förbikopplingsläget för att kunna använda de inneboende isoleringsegenskaperna hos den opartiska FET. Detta tillvägagångssätt minskar returförlustens prestanda för förbikopplingsbanan eftersom den här banan har en ändlig grind och avloppsimpedans parallellt med opartiska FET.
Under normal drift är PIN-diodens strömförsörjning avstängd (VSW = 0V), medan LNA-strömförsörjningen fortfarande återställs till 3V. Dessa PIN-dioder med nollförspänning påverkas emellertid av parasitkapacitans, så förstärknings- och returförlustprestanda för LNA försämras på grund av den ofullständiga isoleringen av förbikopplingsvägen från ingångs- och utgångsportarna.
Vår andra produkt:
