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| 参考设计4274
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利用MAX2837构建的WiBro参考设计 |
摘要:WiBro™是完整的RF前端方案,符合WiBro 2.3GHz至2.4GHz移动WMAN (无线城域网)标准。该参考设计采用MAX2837直接变频收发器,提供了一个完整的从单载波RF到基带的解决方案。它可以作为多种产品的设计平台,例如CardBus、miniPCI和CPE终端模块。该设计可以作为WiBro方便地用于3.3V供电的笔记本电脑或5.0V供电的CPE终端。

图1. 利用直接变频收发器MAX2837构建的WiBro参考设计
- 完整的RF至基带WiBro方案
- +23dBm发射功率时,EVM为5%,满足频谱模板要求
- -79dBm接收灵敏度时,EVM为10%
- 60dB发射增益控制范围
- 94dB接收增益控制范围
- 优化于低电流模式
 详细电路(PDF, 324kB)
图2. MAX2837参考设计框图
电源电流
VBATT = +3.6V, VCC = +2.85V, TA = +25°C
| Parameter |
Test Conditions |
Measured |
Units |
| Shutdown Supply Current |
MAX2837 and PA in shutdown; regulators and VCTCXO still active |
1.8 |
mA |
| Idle Supply Current |
MAX2837 in idle mode; PA in shutdown; regulators and VCTCXO active |
34.8 |
mA |
| Transmit Supply Current |
16 QAM, ¾ FEC coding rate, POUT = +24dBm, EVM = 5% |
392.6 |
mA |
| Receive Supply Current In |
Low-current mode |
79 |
mA |
| Nominal current mode |
96.2 |
接收特性
VBATT = +3.6V,VCC = +2.85V,fRF = 2347MHz,VOUT = 90mVRMS,WiBro信号、RF信号指天线端的规格,TA = +25°C
| Parameter |
Test Conditions |
Measured |
Units |
| DC Offset |
I channels |
6.8 |
mV |
| Q channels |
4.5 |
| VGA Gain Step Size |
|
2 |
dB |
| Receive Gain-Control Range |
Max to min VGA gain |
61.7 |
dB |
| Receive LNA Gain Step |
Attenuation from 0dB to -16dB |
-15.9 |
dB |
| Attenuation from 0dB to -32dB |
32.1 |
| Gain Variation over Temperature |
TA = -40°C to +85°C |
LNA gain = 0dB |
-5.2 |
dB |
| LNA gain = -16dB |
-5.3 |
| LNA gain = -32dB |
-3 |
| Gain Variation over Frequency |
fLO = 2304MHz to fLO = 2396MHz |
0.2 |
dB |
| Sensitivity at Low Supply Current¹ |
64 QAM, ¾ FEC coding rate, 10% EVM at sensitivity |
-79.8 |
dBm |
| 16 QAM, ¾ FEC coding rate, 20% EVM at sensitivity |
-90.7 |
| Sensitivity at Nominal Supply Current¹ |
64 QAM, ¾ FEC coding rate, 10% EVM at sensitivity |
-80.4 |
dBm |
| 16 QAM, ¾ FEC coding rate, 20% EVM at sensitivity |
-91.3 |
¹Rx EVM在BB I/Q Rx输出的限制,在IEEE® 802.16e规范表338 (接收器SNR条件假设)中给出了相关信息。假设特定调制速率下,EVM足以满足1e-6的BER要求。
发送特性
VBATT = +3.6V,VCC = +2.85V,fRF = 2347MHz,VIN = 90mVRMS,WiBro信号、RF信号指天线端的规格,TA = +25°C
| Parameter |
Test Conditions |
Measured |
Units |
| LO Leakage |
Q = 640/352µA, I = 576/416µA |
-39.6 |
dBc |
| Sideband Suppression |
I/Q phase = -0.5° |
-52.5 |
dBc |
| Transmit Power-Control Range |
Including PA gain step |
64.5 |
dB |
| Gain Variation over Frequency |
fLO = 2304MHz to fLO = 2396MHz |
1.9 |
dB |
| Transmit EVM |
16 QAM, ¾ FEC coding rate, POUT = +24dBm, meeting spectral mask |
4.1 |
% |
| 16 QAM, ¾ FEC coding rate, POUT = +23dBm, meeting spectral mask |
3.5 |
|
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图3. 参考设计的输出EVM,WiBro参考设计在天线端的输出功率大于23dBm,在整个2.3GHz至2.4GHz频段范围内EVM满足规范要求,并留有5.5%的裕量。

图4. 参考设计的发送性能,该图显示了发送频谱,天线端输出功率为23dBm时的EVM矢量图和频谱。2.347GHz频点输出功率为23dBm时,测得EVM = 3.9%。

图5. 2.35GHz,10MHz频谱模板,采用ETSI-EN-301-021F模板。该图显示WiBro参考设计在天线端输出功率为23dBm时能够满足ETSI-EN-301-021F的频谱摸板要求。

图6. 2.3GHz至2.4GHz带宽内的接收增益特性,整个频段增益变化小于0.2dB。增益控制范围为62dB (不包括LNA增益级),步长大约为2dB。

图7. 三级LNA增益衰减在不同温度下的特性,在整个温度变化范围内,0dB和-16dB的LNA衰减的变化大约为5dB,-32dB增益衰减时的变化量约为3dB。
WiBro参考设计包含以下元件:MAX2837直接变频收发器、Micro Mobio的MMPA372X PA、 MAX8510稳压器、Murata的平衡至非平衡转换SAW带通滤波器、Hexawave的HWS466 SPDT Tx/Rx开关和Vishay的Si1563DH负载开关。
MAX2837为单芯片、宽带、直接变频收发器,适用于2.3GHz至2.7GHz的WiBro和WiMax无线收发系统。该收发器内置宽带VCO、可快速建立的Σ-Δ RF频率合成器、晶振、可编程低通滤波器、独特的消直流失调电路、I/Q误差和载波泄露检测电路,提供完备的功能支持。MAX2837在-3dBm驱动器输出时,能够提供小于1.4%的EVM,接收灵敏度优于-79dBm。配合MMPA372X PA和Murata的BPF使用时,参考设计在天线端的输出功率至少可以达到23dBm,完全满足WiBro EVM和频谱模板的要求,并留有裕量。
IEEE是美国电子和电器工程师协会的注册服务标志。

SPI是Motorola, Inc.的商标。

WiBro是韩国电信技术协会的商标。

WiMAX是WiMAX论坛的商标。

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APP 4274: Mar 30, 2009
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