RF天線開關(guān)簡化遠(yuǎn)程信息處理中的無線電
摘要： 隨著汽車遠(yuǎn)程信息處理設(shè)備變得更為普遍，設(shè)計(jì)人員面臨著與任何通信發(fā)展演進(jìn)過程中相同的問題：要在增加功能的同時(shí)降低成本。
Abstract：
Key words :
</a>WLAN" title="WLAN">WLAN" title="WLAN">WLAN)經(jīng)驗(yàn)，但該技術(shù)有著針對(duì)無線手機(jī)和WLAN適配器設(shè)計(jì)的先進(jìn)集成電路(IC)無法輕易滿足的特殊需求。設(shè)計(jì)高性能、成本有效的遠(yuǎn)程信息處理無線電的工程師們，更喜歡那些已針對(duì)于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的特殊要求進(jìn)行了優(yōu)化的設(shè)備。
例如，讓我們看一下遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)中的RF開關(guān)的功能。開關(guān)IC完成對(duì)到無線電發(fā)射和接收電路之間天線的連接進(jìn)行開關(guān)的簡單任務(wù)。然而，找到一種在高功率水平具有低損耗、并且在很寬的頻率范圍具有低介入損耗的開關(guān)并不是一項(xiàng)簡單任務(wù)。許多開關(guān)要求額外的調(diào)節(jié)電路、呈現(xiàn)出不對(duì)稱的開關(guān)路徑，或者在較低供電電壓時(shí)線性有所下降，增加了復(fù)雜性。
幸而，新一代RF開關(guān)，例如ANADIGICS的AWS5532開關(guān)IC，更適用于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用。它簡化了外部電路設(shè)計(jì)并改善了性能。表中對(duì)新型開關(guān)相較于代表型的競爭開關(guān)產(chǎn)品的優(yōu)越性，做了一個(gè)簡單總結(jié)。
對(duì)于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用，必須在各種條件下保持線性性能。例如，達(dá)到超過+40dBm 的0.1-dB壓縮點(diǎn)的能力，確保在更高的功率水平保持良好的線性。還要保證在低控制電壓時(shí)的壓縮水平。雖然在遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用中2.7 V的穩(wěn)定控制電壓很普遍，一些RF開關(guān)只保證低至3 V的性能，在低于該點(diǎn)的電壓工作時(shí)，線性性能下降。例如，AWS5532 IC開關(guān)被設(shè)計(jì)用于在要求的最小控制電壓下保持恒定的增益壓縮 (圖1) 。
高截止點(diǎn)也是開關(guān)是否能很好地適用于遠(yuǎn)程信息處理的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以及以產(chǎn)生最小的額外信號(hào)或失真處理高信號(hào)水平能力的標(biāo)志。對(duì)于輸入信號(hào)功率每1-dB的下降，三階交叉調(diào)制增加3dB，假想的兩條線交叉點(diǎn)為三階截止點(diǎn)(IP3)。在高功率水平保持線性輸出，有助于以良好的光譜純度達(dá)到合適的高IP3。
許多遠(yuǎn)程信息處理天線開關(guān)具有不對(duì)稱路徑，一個(gè)用于高功率發(fā)射信號(hào)，另一個(gè)用于低功率接收信號(hào)。這些路徑不可以互換。接收路徑的功率水平僅需達(dá)到+19dBm，并在更高的頻率呈現(xiàn)超過1dB的高介入損耗。AWS5532開關(guān)具有對(duì)稱路徑，由于他們均呈現(xiàn)低介入損耗的寬帶響應(yīng)，可被用于接收與發(fā)射功能。雖然對(duì)稱性在單頻應(yīng)用中不十分重要，但在多頻應(yīng)用或要求天線分集的應(yīng)用中，這就是一個(gè)重要的考量。設(shè)計(jì)人員不經(jīng)常級(jí)連開關(guān)以達(dá)到3個(gè)或者更多等效方案。在這種情況下，對(duì)稱性簡化了集成。
現(xiàn)有開關(guān)常常要求外部元件以調(diào)節(jié)某一特定頻段的性能。但是調(diào)節(jié)有幾個(gè)缺點(diǎn)：在對(duì)空間很敏感的應(yīng)用中，額外的電容和線圈(電感)消耗板資源；在采購和制造中，額外的部件(特別是線圈)是一種額外開銷；由于每個(gè)頻段要求不同的元件，公司必須支持幾種配置，包括工程時(shí)間、部件和支持。
底線很明顯：工程師受益于不需要調(diào)節(jié)的寬帶開關(guān)。如圖2中所示，具有寬帶頻響應(yīng)的開關(guān)僅要求在RF端口的標(biāo)準(zhǔn)隔直流電容器，并且不需要調(diào)節(jié)電容器和電感器。圖3和圖4顯示了開關(guān)性能的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：介入損耗和埠與埠隔絕。
高功率開關(guān)也適用于蜂窩手機(jī)和類似應(yīng)用。雖然遠(yuǎn)程信息處理通常與車載系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，這些能力也可以融合于移動(dòng)設(shè)備，在“智能”電話中提供“無論何處”都可享用的遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)。
例如，讓我們看一下遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)中的RF開關(guān)的功能。開關(guān)IC完成對(duì)到無線電發(fā)射和接收電路之間天線的連接進(jìn)行開關(guān)的簡單任務(wù)。然而，找到一種在高功率水平具有低損耗、并且在很寬的頻率范圍具有低介入損耗的開關(guān)并不是一項(xiàng)簡單任務(wù)。許多開關(guān)要求額外的調(diào)節(jié)電路、呈現(xiàn)出不對(duì)稱的開關(guān)路徑，或者在較低供電電壓時(shí)線性有所下降，增加了復(fù)雜性。
幸而，新一代RF開關(guān)，例如ANADIGICS的AWS5532開關(guān)IC，更適用于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用。它簡化了外部電路設(shè)計(jì)并改善了性能。表中對(duì)新型開關(guān)相較于代表型的競爭開關(guān)產(chǎn)品的優(yōu)越性，做了一個(gè)簡單總結(jié)。
對(duì)于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用，必須在各種條件下保持線性性能。例如，達(dá)到超過+40dBm 的0.1-dB壓縮點(diǎn)的能力，確保在更高的功率水平保持良好的線性。還要保證在低控制電壓時(shí)的壓縮水平。雖然在遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用中2.7 V的穩(wěn)定控制電壓很普遍，一些RF開關(guān)只保證低至3 V的性能，在低于該點(diǎn)的電壓工作時(shí)，線性性能下降。例如，AWS5532 IC開關(guān)被設(shè)計(jì)用于在要求的最小控制電壓下保持恒定的增益壓縮 (圖1) 。
高截止點(diǎn)也是開關(guān)是否能很好地適用于遠(yuǎn)程信息處理的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以及以產(chǎn)生最小的額外信號(hào)或失真處理高信號(hào)水平能力的標(biāo)志。對(duì)于輸入信號(hào)功率每1-dB的下降，三階交叉調(diào)制增加3dB，假想的兩條線交叉點(diǎn)為三階截止點(diǎn)(IP3)。在高功率水平保持線性輸出，有助于以良好的光譜純度達(dá)到合適的高IP3。
許多遠(yuǎn)程信息處理天線開關(guān)具有不對(duì)稱路徑，一個(gè)用于高功率發(fā)射信號(hào)，另一個(gè)用于低功率接收信號(hào)。這些路徑不可以互換。接收路徑的功率水平僅需達(dá)到+19dBm，并在更高的頻率呈現(xiàn)超過1dB的高介入損耗。AWS5532開關(guān)具有對(duì)稱路徑，由于他們均呈現(xiàn)低介入損耗的寬帶響應(yīng)，可被用于接收與發(fā)射功能。雖然對(duì)稱性在單頻應(yīng)用中不十分重要，但在多頻應(yīng)用或要求天線分集的應(yīng)用中，這就是一個(gè)重要的考量。設(shè)計(jì)人員不經(jīng)常級(jí)連開關(guān)以達(dá)到3個(gè)或者更多等效方案。在這種情況下，對(duì)稱性簡化了集成。
現(xiàn)有開關(guān)常常要求外部元件以調(diào)節(jié)某一特定頻段的性能。但是調(diào)節(jié)有幾個(gè)缺點(diǎn)：在對(duì)空間很敏感的應(yīng)用中，額外的電容和線圈(電感)消耗板資源；在采購和制造中，額外的部件(特別是線圈)是一種額外開銷；由于每個(gè)頻段要求不同的元件，公司必須支持幾種配置，包括工程時(shí)間、部件和支持。
底線很明顯：工程師受益于不需要調(diào)節(jié)的寬帶開關(guān)。如圖2中所示，具有寬帶頻響應(yīng)的開關(guān)僅要求在RF端口的標(biāo)準(zhǔn)隔直流電容器，并且不需要調(diào)節(jié)電容器和電感器。圖3和圖4顯示了開關(guān)性能的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：介入損耗和埠與埠隔絕。
高功率開關(guān)也適用于蜂窩手機(jī)和類似應(yīng)用。雖然遠(yuǎn)程信息處理通常與車載系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，這些能力也可以融合于移動(dòng)設(shè)備，在“智能”電話中提供“無論何處”都可享用的遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)。
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