Televizori celular që merr pjesën e përparme duhet të ketë ndjeshmërinë e nevojshme për të punuar shumë larg transmetuesit dhe për të toleruar mbingarkesën kur ka një sinjal të fortë. Mund të integrohet në sistemet e argëtimit në automjet (ICE), si dhe aftësitë e marrjes së TV celular në një larmi pajisjesh elektronike portative si telefona celularë, ndihmës dixhitalë portabël (PDA) dhe kompjutera fletorë, edhe nëse distanca midis Marrësi dhe transmetuesi i përdoruesit ndryshojnë. Ai gjithashtu duhet të performojë mirë në kushtet e ndryshimit të orarit (ndryshe nga transmetimi dhe televizioni tradicional). Kombinimi i një amplifikatori me zhurmë të ulët me fitim të lartë (LNA) me një ndërprerës anashkalimi të diodës PIN mund të arrijë një zgjidhje me kosto të ulët për pjesën e përparme të marrësit të TV celular me mbrojtje nga mbingarkesa dhe ndjeshmëri të lartë.
Mënyra më praktike për të realizuar një marrës televiziv celular është zvogëlimi i përfitimit të marrësit në kushte të forta të sinjalit. Fitimi i ndryshueshëm i sinjalit RF thjeshton kërkesat e linearitetit të fazës së mikserit, duke lejuar përdorimin e IC-ve RF me kosto të ulët për të ndërtuar modulet e marrësit. Në një analizë kaskade me një skaj të përparmë të marrësit të fitimit të ndryshueshëm / rregullueshëm, përmirësimi i pikës së ndërprerjes së intermodulimit të rendit të tretë (IIP3) do të jetë një funksion i ndryshimit të fitimit. Krahasuar me marrësit e fitimit fiks, marrësit e rregullueshëm të fitimit mund të trajtojnë më mirë sinjalet e forta.
Qarku automatik i kontrollit të fitimit (AGC) mund të përdoret gjithashtu për të ndryshuar fitimin e LNA, dhe për shkak se AGC zakonisht zbatohet para filtrit të kanalit, ai mund t'i përgjigjet mbingarkesës nga transmetimi i kanalit ngjitur.
Një mënyrë për të zvogëluar përfitimin e RF është që të devijoni një pjesë të sinjalit RF në tokë përpara LNA. Kjo metodë përdor numrin më të vogël të elementeve të kalimit RF, por kur kaloni është i fikur, rezistenca e plotë nuk do të përputhet, gjë që mund të ndikojë në pjesët e tjera të sistemit. Një zgjidhje është që të lidhni elementin e amortizimit me rezistencën e lartë ose skajin "e nxehtë" të rrjetit rezonant paralel të LNA, megjithëse nga perspektiva e një diapazoni më të madh të kontrollit të fitimit, kjo qasje sakrifikon selektivitetin RF para LNA.
Kur sinjali i marrë mbingarkon fazat prapa LNA (të tilla si një mikser ose një përforcues i frekuencës së ndërmjetme (IF)), një palë çelsash RF mund të përdoren gjithashtu për të anashkaluar fazën e LNA. Në gjendjen e bajpasit, sinjali i hyrjes transmetohet drejtpërdrejt në IC të konvertuesit poshtë. Për sa kohë që përbërësit në lakun e sinjalit bajpas përputhen me rezistencën karakteristike (TV celular është 75Ω), mundësia e mospërputhjes do të minimizohet. Sigurisht, çelësi i shtuar e bën qarkun më të komplikuar.
Një mënyrë tjetër është zvogëlimi i fitimit RF duke zvogëluar rrymën qetësuese të furnizuar me pajisjen aktive të LNA. Përforcuesit dhe pajisjet që përdorin këtë teknologji, siç janë MOSFET me dy porta, përdorin terminale shtesë të pajisjeve për të kontrolluar rrymën e paragjykimit. Për shkak se nuk përdoret asnjë element kalimi, kjo metodë e kontrollit të fitimit është më e thjeshta në qark, por për shkak se rryma e kolektorit / kullimit është më e ulët se pika e funksionimit DC të pajisjes së vlerësuar, lineariteti i tij sakrifikohet.
Për të përmbushur kërkesat e klientëve për LNA në marrësit e televizionit celular me modalitet të dyfishtë (analog / dixhital) që operojnë në spektrin 47 ~ 870MHz, u morën parasysh disa opsione MMIC, por lineariteti i tyre nuk ishte mjaft i mirë, prandaj nuk u miratuan. Këtu miraton një linearitet të lartë me linear të lartë MMIC LNA (lloji MGA-68563) dhe një ndërprerës të jashtëm diodë PIN për të hartuar një skemë.
Kjo pajisje GaAs PHEMT LNA me një fazë ka një gjerësi porte prej 800 mikronë (Figura 3). Porta e pajisjes është e lidhur me një pasqyrë të brendshme të rrymës për të plotësuar efektet e ndryshimeve të procesit dhe për të minimizuar efektet e ndryshimeve të tensionit prag. LNA përdor reagime negative me humbje për të arritur stabilitetin dhe për të stabilizuar përgjigjen e amplitudës brenda një dritareje 3dB (± 1.5dB) në spektrin 100MHz ~ 1GHz.
Për shkak të reagimit të tij të brendshëm dhe humbjes së kthimit të prodhimit më të ulët se 10dB, kjo MMIC nuk kërkon përputhjen e rezistencës së rezistencës së prodhimit. Sidoqoftë, përputhja e hyrjes në një diapazon kaq të gjerë frekuencash (47 ~ 870MHz) rezultoi e vështirë dhe kërkon një metodë jokonvencionale. Në mënyrë që të optimizohet indeksi i humbjes së kthimit të inputit, rryma e kullimit (Id) e FET duhet të jetë e lartë Vlera nominale është 10mA. Id-të 20mA mund të plotësojnë kërkesat e performancës së humbjes së kthimit të hyrjes, por Id-të u zgjodhën si 30mA për ta bërë atë mjaft të gjerë për të kompensuar çdo ndikim të shkaktuar nga qarku i shtuar i kalimit të diodës PIN. Pin 4 i MMIC LNA kontrollon rrymën që rrjedh përmes gjeneratorit të rrymës së njëanshme të brendshme përmes një rezistence të jashtme R1. Ndryshimi i madhësisë së R1 do të ndryshojë Id-të, por voltazhi i furnizimit me energji Vd do të mbetet në 3V. Tri herë Id-të nominale mund të sigurojnë linearitet më të lartë.
Kur projektohet qarku LNA / ndërprerës, 4 dioda PIN janë përdorur në ndërprerësin e bajpasit në fillim. Ky është një konfigurim i zakonshëm për çelësat me dy shtylla (DPDT). Parimi i punës i këtij qarku është që të bëjë çiftin e diodave PIN në pjesën e sipërme të sjelljes, dhe të bëjë çiftin në pjesën e poshtme zero paragjykim, dhe anasjelltas. Në funksionimin normal, vetëm çifti i ulët i diodave PIN përçojnë, dhe LNA përforcon sinjalin RF. Kur fitimi RF duhet të zvogëlohet, çifti i sipërm i diodave PIN ndizet dhe sinjali RF drejtohet rreth LNA në një mënyrë bajpas. Këto rezistencë përdoren për të rregulluar rrymën përpara të diodës PIN dhe për të izoluar sinjalin RF nga portat e kontrollit logjik VSW1 dhe VSW2. Dizajni i parë përdori shumë përbërës, kështu që ishte e nevojshme një zgjidhje më e thjeshtë.
Përmes komunikimit me klientët, ne kemi zhvilluar një ndërprerës më të thjeshtë me dy pole me një hedhje (DPST), i cili duhet vetëm të lidhë ose shkëputë rrugën e bajpasit me portat e hyrjes dhe daljes. Meqenëse kontrolli i ndërrimit të shtegut të LNA nuk kryhet më, në mënyrë që të përdoren karakteristikat e izolimit të qenësishëm të FET të paanshëm, furnizimi me energji LNA (Vdd) duhet të çaktivizohet në mënyrën e bajpasit. Kjo qasje zvogëlon performancën e humbjes së kthimit të shtegut të bajpasit sepse kjo rrugë ka rezistencë të plotë të portës dhe kullimit paralelisht me FET të paanshme.
Gjatë funksionimit normal, furnizimi me energji i diodës PIN është i fikur (VSW = 0V), ndërsa furnizimi me energji LNA është përsëri i rikthyer në 3V. Sidoqoftë, këto dioda PIN me paragjykim zero ndikohen nga kapaciteti parazitar, kështu që performanca e humbjes së fitimit dhe kthimit të LNA dëmtohet për shkak të izolimit jo të plotë të shtegut të bajpasit nga portet hyrëse dhe dalëse.
Produkti ynë të tjera:
