如今，基帶電路的可編程已不是太大問(wèn)題，但實(shí)現(xiàn)一個(gè)多頻帶多制式的射頻前端卻仍面臨很大挑戰(zhàn)。直到最近，人們還認(rèn)為解決這個(gè)問(wèn)題的方法是使用一排射頻 MEMS開關(guān)，在幾種不同的射頻前端之間進(jìn)行切換。隨著一些公司開發(fā)可編程的多頻帶多標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器IC，人們的觀點(diǎn)正在改變。

另一方面，射頻MEMS仍然受到可靠性問(wèn)題的困擾，而可編程射頻硅解決方案正在為OEM廠商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們提供真正的好處，尤其體現(xiàn)在家庭基站這類應(yīng)用中。

應(yīng)用背景

家庭基站的未來(lái)取決于一系列關(guān)鍵挑戰(zhàn)的解決程度，這些挑戰(zhàn)例如功能性和成本等。還有像定時(shí)/同步，無(wú)線干擾以及從傳統(tǒng)的宏蜂窩基站單元到家庭基站的切換等問(wèn)題，都將影響家庭基站射頻部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。多頻段和多標(biāo)準(zhǔn)為本來(lái)就較長(zhǎng)的供應(yīng)鏈進(jìn)一步增加了復(fù)雜性。

上述挑戰(zhàn)在為家庭基站增添更多功能的時(shí)候?qū)?huì)出現(xiàn)，如為了接收像位置和定時(shí)這類信息時(shí)，向家庭基站添加的對(duì)附近的宏蜂窩基站單元的廣播信道進(jìn)行偵聽的偵聽模式。這些廣播信道采用的可能是任意一種通用調(diào)制方案，不一定與家庭基站收發(fā)器所用的調(diào)制方式一致。為了將成本降至最低，并將家庭基站中的元器件數(shù)量降到最少，如果能夠?qū)⒅魇瞻l(fā)器的無(wú)線資源借過(guò)來(lái)實(shí)現(xiàn)偵聽功能是最好不過(guò)的了。為了確保收發(fā)器不僅能夠工作在一系列不同的頻段上，而且還要能夠處理不同的調(diào)制制式，同時(shí)為了滿足進(jìn)取的價(jià)格點(diǎn)還不能增加過(guò)多的輔助電路，這就需要一系列的設(shè)計(jì)考慮。

倘若可編程收發(fā)器具備足夠的頻率捷變能力，就無(wú)需隨著標(biāo)準(zhǔn)和地域的不同而要求與之對(duì)應(yīng)的專用收發(fā)器芯片。這種芯片能夠被迅速和簡(jiǎn)便地重新編程，來(lái)適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)配置、帶寬、數(shù)據(jù)傳輸率以及制式。

本文所提出的概念基于的是一個(gè)完全可配置的接收機(jī)，該接收機(jī)可以適用于主要的一些調(diào)制制式，并具有多路寬帶低噪聲放大器(LAN)輸入，允許直接連接到多達(dá)3個(gè)接收頻段的濾波器上，能夠?qū)崿F(xiàn)到偵聽模式的無(wú)縫轉(zhuǎn)換，而無(wú)需增添額外的接收機(jī)鏈路。該設(shè)計(jì)還允許下行鏈路在接收機(jī)獨(dú)立工作的同時(shí)繼續(xù)其自身廣播信道的發(fā)射。

家庭基站具有獨(dú)特的特性，它們是安裝在終端用戶家庭中的、必須能夠與現(xiàn)有無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)縫連接的無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)備。一旦通電后，家庭基站必須能夠根據(jù)其周邊的宏蜂窩環(huán)境進(jìn)行自配置。因此，它必須能夠偵聽其自己的宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)以及可能出現(xiàn)的其他頻率以及調(diào)制制式。

該網(wǎng)絡(luò)偵聽模式要求家庭基站采用基于現(xiàn)有的單頻和標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)器方案的多路接收機(jī)通道/IC。隨著沒有器件可以利用的新頻段的發(fā)布，使得問(wèn)題變得更加復(fù)雜。

偵聽自身下行鏈路

干擾控制是家庭基站研發(fā)成功與否的關(guān)鍵，而能夠偵聽自身的下行鏈路的要求對(duì)收發(fā)器提出了下列需求：

* 接收機(jī)鏈路能夠工作在下行頻段上

* 在選定偵聽模式時(shí)下行鏈路濾波器需切換到接收機(jī)輸入上

在能夠覆蓋所有頻段的偵聽模式中靈活性是理所當(dāng)然的需求。在對(duì)同一頻段進(jìn)行偵聽時(shí)，要利用現(xiàn)有的用于發(fā)射機(jī)的天線濾波器時(shí)也必須謹(jǐn)慎。由于家庭基站中功率電平較小，也許可以通過(guò)增加低成本的RF開關(guān)，使得在需要時(shí)，可以將發(fā)射通道濾波器用于接收機(jī)通道，見圖1。

如果限制該系統(tǒng)只能使用一個(gè)單接收機(jī)通道來(lái)實(shí)現(xiàn)，則在接收機(jī)主通道上還需要增加一個(gè)開關(guān)，如圖1所示，這將對(duì)接收性能帶來(lái)如下一些不利影響：

* 開關(guān)的插入損耗將使接收靈敏度降低(大約0.5dB)

* 發(fā)射鏈路和接收鏈路之間的雙工隔離度指標(biāo)要求大于45dB，因此開關(guān)的隔離度決定著發(fā)射鏈路和接收鏈路之間的隔離度(約為2*20dB=40dB)

而這些問(wèn)題都是無(wú)法克服的，因?yàn)槿魏卧骷脑鎏矶紝?huì)增加成本和復(fù)雜度。通過(guò)在收發(fā)器IC中采用額外的接收機(jī)通道輸入，從而可以使下行偵聽通道能夠與接收機(jī)主通道保持分離，因而消除了已知的風(fēng)險(xiǎn)，并減少了元器件數(shù)量。

附加網(wǎng)絡(luò)偵聽模式

除了上述需要偵聽自身的下行鏈路外，家庭基站還需要以與自身相同的頻率和調(diào)制制式來(lái)偵聽宏蜂窩的下行鏈路，另外，家庭基站也可能會(huì)被放置在無(wú)法實(shí)現(xiàn)這類功能的地方。因此，期望能夠從其他的調(diào)制制式和頻段獲取網(wǎng)絡(luò)信息。因此，需要對(duì)偵聽模式通道提出更進(jìn)一步的需求，主要是它必須能夠處理不同的調(diào)制制式 (最常見的就是GSM)以及距離主收發(fā)器工作頻段8倍頻程或者更遠(yuǎn)的工作頻率。

寬帶操作