纖巧的數字預失真接收器集成了RF、濾波器和ADC

　　集成的數字預失真接收器

　　一旦確定了系統要求，便可著(zhù)手采用一個(gè)混頻器、IF 放大器、ADC、無(wú)源濾波、匹配網(wǎng)絡(luò )和電源旁路來(lái)實(shí)作電路。盡管計算和仿真很有用，但無(wú)可替代的是對真實(shí)硬件的評估，這種評估一般會(huì )導致印刷電路板 (PCB) 的多次迭代。不過(guò)，基于凌力爾特微型模塊 (µModule®) 封裝技術(shù)的新一類(lèi)集成式接收器極大地簡(jiǎn)化了這個(gè)任務(wù)。LTM®9003 數字預失真 µModule 接收器是一款全面集成的數字預失真接收器，尤其是在單個(gè)器件中完成了 RF 至數字信號的轉換。

　　LTM9003 由高線(xiàn)性度有源混頻器、中頻放大器、L-C 帶通濾波器和高速 ADC 組成 (參見(jiàn)圖 3)。導線(xiàn)連接的裸片組裝確?？傮w外形尺寸非常緊湊，但與傳統封裝可能做到的相比，仍然允許基準和電源旁路電容器放置在更加靠近芯片的地方。這減少了噪聲使 ADC 保真度降低的可能性。這一理念應用到了 LTM9003 接收器鏈路中到處都在使用的高頻布局方法中?！　?/p>

圖 3：集成式數字預失真接收器 LTM9003

　　這種集成消除了驅動(dòng)高速 ADC 的很多挑戰。線(xiàn)性電路分析不可能解釋 ADC 采樣與保持切換動(dòng)作所產(chǎn)生的電流脈沖。傳統的電路布局需要多次迭代，以確定吸收這些脈沖的輸入網(wǎng)絡(luò )，輸入網(wǎng)絡(luò )是帶外可吸收的，而且不能無(wú)縫地與前置放大器一起運行。中頻放大器還必須能在不增加失真的前提下，驅動(dòng)這個(gè)網(wǎng)絡(luò )?？朔@些挑戰可能是 LTM9003 微型模塊接收器最了不起的特性。

　　無(wú)源帶通濾波器是 3 階濾波器，具有極平坦的通帶。在該頻帶 25MHz 的中心頻率處，該濾波器展現了不到 0.1dB 的紋波，而且整個(gè) 125MHz 通帶上的紋波僅為 0.5dB。這種 3 階配置確保了頻率響應的肩部是單調的，這對很多數字預失真算法而言都是很重要的。

　　LTM9003 的總體性能極大地超過(guò)了以上描述的系統要求。單音為 -2.5dBm，這在 ADC 端相當于 -1dBFS，信噪比 (SNR) 典型值為 -145dBm/Hz。這一數字遠低于 WCDMA 標準要求的 -131dBm/Hz 的目標值。最壞情況下的諧波為 60dBc。25.7dBm 的 IIP3 數值意味著(zhù)，如果 PA 的線(xiàn)性足夠好，那么 LTM9003 能支持 87dBc 的 ACPR。即使使用最佳功率放大器時(shí)的系統要求和功能，LTM9003 也能遠遠超過(guò)。整個(gè)鏈路使用 3.3V 和 2.5V 電源時(shí)，消耗約 1.5W 功率，然而僅需占用 11.25mm x 15mm 的電路板面積。

　　其他可供選擇的配置

　　另外，µModule 技術(shù)還提供了一種出乎預料的靈活性。通過(guò)調整無(wú)源組件的參數值或替換作為一個(gè)組而優(yōu)化的多個(gè) IC，就能夠提供專(zhuān)用版本的 LTM9003，而不會(huì )犧牲性能或增加復雜性。

　　例如，LTM9003-AA 采用一個(gè)低功率、硅鍺有源混頻器，該混頻器用 3.3V 電源工作。2 × RF - 2 × LO 分量產(chǎn)生 60dBc 的二次諧波，這是頻譜中最嚴重的雜散噪聲。用一個(gè)類(lèi)似的 5V 器件替換該混頻器，就能以功耗為代價(jià)降低這一雜散噪聲。在 LTM9003-AB 中，該二次諧波就減小了 4dB。類(lèi)似地，更換消耗較低功率的 210Msps ADC，就可以降低采樣率，另外還可以改變 L-C 濾波器的值，以實(shí)現不同的濾波器帶寬，但仍然能實(shí)現卓越的通帶平坦度。

　　封裝小，受益大

　　采用 LTM9003 實(shí)現 PA 線(xiàn)性化的好處體現在幾個(gè)層面。從高端層面來(lái)看，數字預失真允許以較少的回退運行 PA。結果是， PA 的效率更高，因此在提供同樣的輸出功率時(shí)，本身消耗的功率較低。從電路板層面來(lái)看，微型模塊封裝將所有關(guān)鍵組件 (包括無(wú)源濾波器和去耦組件) 集成到一個(gè)非常小的面積上。這極大地節省了電路板面積、簡(jiǎn)化了布局并提高了性能。這種集成可以實(shí)現高性能遠端射頻頭 (RRH)。