美信新款I/Q调制器与高集成度RF数字VGA的性能分析

Maxim Integrated Products推出新型高性能SiGe I/Q调制器和数字RF可变增益放大器(VGA)芯片组，专为GSM/EDGE基站应用而设计。较之于其他竞争对手的直接变频(零中频)发送器解决方案，MAX2021/MAX2023 I/Q调制器和MAX2058/MAX2059 VGA组合可提供最低的噪声和最高的线性度。

在无线基础设施应用中，一直面临着在降低成本的同时保持甚至提高性能的压力。设计者在不断寻找更具成本效益的解决方案，同时降低元件数量、电路板尺寸和设计复杂度。对于GSM/EDGE基础收发系统中的发送器，最具成本效率的解决方案是采用直接基带至RF(也就是零中频)架构。然而，鉴于基站对频谱模板的苛刻要求，零中频架构在历史上仅限于较低性能的手持应用。

随着MAX2021/MAX2023和MAX2058/MAX2059系列高性能I/Q调制器和RF数字VGA的推出，GSM零中频架构历史性的性能障碍得以突破。结合Maxim公司的双通道DAC MAX5873和四通道放大器MAX4395，这些器件组成了业界仅有的开创性数字基带至RF VGA芯片组，可满足单载波GSM850/900和DCS1800/PCS1900 EDGE基站的频谱模板和噪声本底要求。

将整个芯片组级联后，可提供+15dBm输出功率，+32dBm OIP3，以及< -156dBc/Hz的超低输出噪声(6MHz频偏下)。在-40℃至+85℃扩展级温度范围内，LO泄漏(清零后)的额定值< -40dBc。通过SPI控制的RF数字VGA，能提供完整的增益控制，加上两个片上衰减器，可以提供12dB的静态控制，30dB的动态控制和>10dB的补偿。

优秀的调制器性能

芯片组的噪声和线性度性能主要是由新型零中频I/Q调制器MAX2021/MAX2023带来的。这两款调制器具有引以为荣的输出噪声密度，突破-174dBm/Hz，接近理论热极限值。相比之前最高水平的调制器/解调器，这些卓越的性能又进一步令人惊诧地改善了10dB。另外，MAX2021/MAX2023的OIP2、OIP3和OP1dB水平分别高达57.9dBm/61dBm， 22.3dBm/23.5dBm和16.7dBm/14.3dBm。综合考虑噪声性能和P1dB值后，总动态范围超过了190.7dB/188.3dB，竟然超出最接近的竞争对手16.7dB/14.3dB。这些性能上的提升直接增强了BTS发送器的频谱模板性能，从而允许MAX2021/MAX2023超越GSM/EDGE BTS应用中严格的频谱模版性能要求，无需使用相对昂贵的发送模板滤波器(100k以上用量时，每个大约$2.00 ($US))。

高集成度RF数字VGA提供不同寻常的性能

MAX2058/MAX2059 RF数字VGA的性能同样令人瞩目，它们的总调整范围分别为62dB/56dB，输出功率分别为+15dBm，OIP3为32.3dBm/31.8dBm，在200kHz频偏时杂散发射功率分别低至-39.2dBc/-39.1dBc。更引人关注的是其集成度。除了包括两个数字衰减器和两级RF放大器之外，这些VGA还包括片上SPI解码器、两个环回开关以及一个精巧的环回混频器。当配合使用Maxim公司的MAX9491合成器时，环回混频器为提高或降低发送信号的频率提供了便捷的方法，因此该频率可以直接落入接收波段。使用这种独特的功能，系统可以配置为同时实现发送和接收链路的实时诊断监视。

Tx芯片组极大的降低了元件数量和成本

相对于所有零中频发送器架构的方案，Maxim公司的基本四芯片解决方案取代了大量元器件。与传统的两次上变频发送器架构相比，这种新方案可以代替6组功能，节省65%的净成本(相对于被替换的元件)。Maxim的芯片组仅需要26mm x 27mm的电路板空间，比其它可匹敌的电路功能所需要的空间节省了50%。成本和空间的节约，使得成本和密度问题极为重要的下一代GSM/EDGE设计成为可能。

MAX2021/MAX2023和MAX2058/MAX2059分别提供36引脚TQFN和40引脚TQFN封装。MAX2021/MAX2023起价为$4.98(1000片以上，美国离岸价)，MAX2058/MAX2059起价为$7.96(1000片以上，美国离岸价)。