A interface frontal de recepción de TV móbil debe ter a sensibilidade necesaria para traballar lonxe do transmisor e tolerar a sobrecarga cando hai un sinal forte. Pode integrarse en sistemas de entretemento dentro do vehículo (ICE), así como capacidades de recepción de TV móbil nunha variedade de dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos móbiles, asistentes dixitais portátiles (PDA) e ordenadores portátiles, aínda que a distancia entre o o receptor e o transmisor do usuario varía Tamén debe funcionar ben baixo as condicións de cambio de horario (diferentes das emisións tradicionais e da televisión). A combinación dun amplificador de baixo ruído (LNA) de alta ganancia cun interruptor de bypass de diodo PIN pode lograr unha solución de baixo custo para un receptor de TV móbil frontal con protección contra sobrecarga e alta sensibilidade.
A forma máis práctica de realizar un receptor de TV móbil é reducir a ganancia do receptor en condicións de sinal forte. A ganancia de sinal de RF variable simplifica os requisitos de linealidade da etapa do mesturador, permitindo o uso de IC de baixo custo para construír módulos receptores. Nunha análise en cascada cunha interface frontal do receptor de ganancia conmutable / axustable, a mellora do punto de interceptación de intermodulación de terceira orde de entrada (IIP3) será unha función do cambio de ganancia. En comparación cos receptores de ganancia fixa, os receptores de ganancia axustables poden manexar mellor sinais fortes.
O circuíto de control de ganancia automática (AGC) tamén se pode usar para cambiar a ganancia de LNA e, debido a que o AGC adoita implementarse antes do filtro de canle, pode responder á sobrecarga da transmisión de canle adxacente.
Un xeito de reducir a ganancia de RF é derivar parte do sinal de RF a terra antes do LNA. Este método utiliza o menor número de elementos de conmutación de RF, pero cando o interruptor está apagado, a impedancia non coincidirá, o que pode afectar a outras partes do sistema. Unha solución consiste en conectar o elemento amortiguador ao extremo de alta impedancia ou "quente" da rede resonante paralela de LNA, aínda que desde a perspectiva dun maior rango de control de ganancia, este enfoque sacrifica a selectividade de RF antes do LNA.
Cando o sinal recibido sobrecarga as etapas detrás do LNA (como un mesturador ou un amplificador de frecuencia intermedia (IF)), tamén se poden usar un par de conmutadores RF para evitar a etapa LNA. No estado de derivación, o sinal de entrada transmítese directamente ao convertedor IC. Mentres os compoñentes do circuíto de sinal de derivación coincidan coa impedancia característica (a TV móbil é de 75Ω), minimizarase a posibilidade de desaxuste. Por suposto, o interruptor engadido complica o circuíto.
Outro xeito é reducir a ganancia de RF reducindo a corrente de repouso subministrada ao dispositivo activo do LNA. Os amplificadores e dispositivos que usan esta tecnoloxía, como os MOSFET de dobre porta, usan terminais de dispositivo adicionais para controlar a corrente de polarización. Debido a que non se usa ningún elemento de conmutación, este método de control de ganancia é o máis sinxelo do circuíto, pero debido a que a corrente de colector / drenaxe é inferior ao punto de operación CC do dispositivo nominal, a súa linealidade sacrifícase.
Para cumprir os requirimentos dos clientes de LNA nos receptores de televisión móbil de modo dual (analóxico / dixital) que operan no espectro 47 ~ 870MHz, consideráronse varias opcións MMIC, pero a súa linealidade non foi o suficientemente boa, polo que non foron adoptadas. Aquí adopta un MMIC LNA de banda ancha de alta linealidade (tipo MGA-68563) e un conmutador de diodo PIN externo para deseñar un esquema.
Este dispositivo GaAs PHEMT LNA dunha etapa ten un ancho de porta de 800 micras (Figura 3). A porta do dispositivo está conectada a un espello de corrente interno para complementar os efectos dos cambios de proceso e minimizar os efectos das variacións de tensión limiar. O LNA utiliza retroalimentación negativa con perda para lograr estabilidade e estabilizar a resposta de amplitude nunha xanela 3dB (± 1.5 dB) no espectro de 100MHz ~ 1GHz.
Debido á súa retroalimentación interna e á perda de retorno de saída inferior a 10 dB, este MMIC non precisa coincidencia de impedancia de saída. Non obstante, coincidir coa entrada nun rango de frecuencia tan amplo (47 ~ 870 MHz) demostrou ser difícil e require un método non convencional. Para optimizar o índice de perda de retorno de entrada, a corrente de drenaxe (Ids) do FET debe ser alta. O valor nominal é de 10 mA. Os ID de 20 mA poden cumprir os requisitos de rendemento da perda de retorno de entrada, pero os Id seleccionáronse como 30 mA para facelo o suficientemente ancho como para compensar calquera impacto causado polo circuíto de conmutación do diodo PIN engadido. O pin 4 do MMIC LNA controla a corrente que flúe a través do xerador de corrente de polarización interno a través dunha resistencia externa R1. Cambiar o tamaño de R1 cambiará as Ids, pero a tensión de alimentación Vd permanecerá en 3V. Tres veces o ID nominal pode proporcionar unha maior linealidade.
Ao deseñar o circuíto LNA / switch, ao principio empregáronse 4 diodos PIN no interruptor de derivación. Esta é unha configuración común para os conmutadores de dobre tiro dobre (DPDT). O principio de funcionamento deste circuíto é facer que o par de diodos PIN na parte superior se conduza e que o par na parte inferior sexa polarizado cero e viceversa. No funcionamento normal, só o par baixo de diodos PIN conduce e o LNA amplifica o sinal de RF. Cando a ganancia de RF debe reducirse, o par superior de diodos PIN está activado e o sinal de RF enrúdase ao redor do LNA nun modo de bypass. Estas resistencias úsanse para axustar a corrente directa do diodo PIN e illar o sinal RF dos portos de control lóxico VSW1 e VSW2. O primeiro deseño empregaba moitos compoñentes, polo que era necesaria unha solución máis sinxela.
Ao comunicarnos cos clientes, desenvolvemos un conmutador de dobre polo único (DPST) de dobre polo máis sinxelo, que só precisa conectar ou desconectar o camiño de derivación aos portos de entrada e saída. Dado que o control de conmutación da ruta LNA xa non se realiza, co fin de utilizar as características inherentes de illamento do FET imparcial, a fonte de alimentación LNA (Vdd) debe estar desactivada no modo de bypass. Este enfoque reduce o rendemento de perda de retorno do camiño de derivación porque este camiño ten unha porta finita e impedancia de drenaxe en paralelo con FET sen sesgos.
Durante o funcionamento normal, a fonte de alimentación do diodo PIN está apagada (VSW = 0V), mentres que a fonte de alimentación LNA aínda se restaura a 3V. Non obstante, estes diodos PIN de polarización cero están afectados pola capacidade parasitaria, polo que o rendemento da ganancia e a perda de retorno do LNA vese prexudicado debido ao illamento incompleto do camiño de derivación dos portos de entrada e saída.
Noso outro produto:
