AD6650分集中频至基带GSM/EDGE窄带接收机技术手册

概述
AD6650是一款分集中频至基带接收机，适用于GSM/EDGE。这款窄带接收机由一个集成DVGA、中频至基带I/Q解调器、低通滤波和一个双通道宽带ADC组成。该芯片可处理70 MHz至260 MHz的中频输入。接收机架构经过特别设计，整个接收信号路径只需要一个用于主信号的外部表面声波(SAW)滤波器和一个用于分集信号的滤波器，便可达到GSM/EDGE阻塞要求。

片内数字抽取与滤波电路可消除目标通道之外的干扰信号和噪声。利用可编程RAM系数滤波器，只需一个经济高效的滤波器，便可实现抗混叠、匹配滤波和静态均衡三种功能。通道滤波器的输出通过串行输出I/Q数据流提供给用户。
数据表：*附件：AD6650分集中频至基带GSM EDGE窄带接收机技术手册.pdf

应用

• PHS或GSM/EDGE单载波、分集接收机
• 微蜂窝和微微蜂窝系统无线本地环路
• 智能天线系统
• 软件无线电建筑物内无线电话

特性

• 动态范围：116 dB
• 数字VGA
• I/Q解调器
• 有源低通滤波器
• 双通道宽带ADC
• 可编程抽取和通道滤波器
• VCO和锁相环电路
• 串行数据输出端口

框图

时序图

引脚配置描述

工作原理

模拟前端

AD6650是一款混合信号前端（MxFE）组件，适用于需要高动态范围的直接中频采样无线电设备。它针对GSM和EDGE标准的性能要求进行了优化。

AD6650包含五个信号处理阶段：数字可变增益放大器（VGA）、同相/正交（I/Q）解调器、七阶低通滤波器、双ADC以及数字滤波。其编程和控制通过微处理器接口实现。

数字可变增益放大器（DVGA）

一个增益可变的数字VGA用于扩展ADC的动态范围，并最大程度减少ADC输入处的信号削波。VGA的最大增益为36 dB，标称步长为0.094 dB。放大器级作为AD6650的输入级，标称输入阻抗为200 Ω，输入功率为4 dBm。

I/Q解调器

频率转换通过I/Q解调器实现。进入此级的实数据通过同相（I）和正交（Q）解调器分离。该级将输入信号从70 MHz至260 MHz的中频（IF）转换为2.59 MHz的基带频率。

低通滤波器

每个I/Q信号路径中都有一个七阶低通有源滤波器，带宽为3.5 MHz，具备自动阻容校准功能，校准精度为±4%。此滤波器通常能提供大于70 dB的2.59 MHz以上频率的混叠抑制。

双ADC

AD6650有两个ADC，每个ADC都采用AD9238内核，前面有双路跟踪保持电路，分别以26 MSPS的速率对I和Q信号进行多路复用。满量程输入功率为4 dBm。

数字后端

12位ADC数据通过粗直流校正模块，该模块对I和Q路径中的直流失调进行一次性校准。此模块的输出驱动自动增益控制（AGC）回路，该回路调节模拟路径中数字控制的VGA。AGC调整输入感兴趣信号的幅度，达到可编程水平，防止ADC削波。VGA的增益从重新线性化模块中减去。例如，如果外部AD6650的增益在20 dB至30 dB之间，由于信号功率从20 dB降至 - 20 dB，VGA必须增加30 dB的增益，以保持AD6650的总响应不变。

然后，AGC模块的19位输出通过CICA滤波器进行抽取和滤波，再经过IIR滤波器以及可编程随机存取存储器系数滤波器（RCF）。16位或24位数据通过串行端口输出。

凭借36 dB的VGA增益、12位ADC性能以及高达21 dB的处理增益，AD6650能够提供约116 dB的动态范围或19位性能。出于这个原因，使用24位串行输出，以确保动态范围不会损失。数字信号路径的框图如图21所示。

直流校正

AD6650模拟路径中的直流失调源自三个方面：模拟基带滤波器、ADC以及混频器的本振（LO）泄漏。模拟滤波器和ADC的直流失调会导致LO泄漏产生直流偏移。I和Q路径的直流失调不同，因为它们使用不同的模拟路径，且每条路径都独立校正。

未校正的直流失调相对于ADC的满量程（dBFS）通常在 - 32 dB至 - 35 dB之间。考虑到AGC范围后，直流失调实际上会因增益设置而降低，当AD6650处于最大增益时，约为 - 68 dBFS至 - 71 dBFS或更小。