本文介绍一种可选的双工滤波器,仅由5个片式电容和2个片式电感组成,设计用于MAX3580直接变频DVB-T调谐器。二阶交调截点(IIP2)至少提高了25dB,但噪声系数下降不超过0.8dB。为了进行这种改进,双工滤波器在调谐到VHF通道时提供与UHF通道的典型隔离度为15dB,当调谐到UHF通道时,与VHF通道的典型隔离度优于32dB。
介绍
MAX3580为集成式直接变频调谐器,适用于数字视频广播地面(DVB-T)应用。本应用笔记讨论了在MAX3580输入端增加可选双工滤波器的IIP2优势。集成输入开关使MAX3580能够选择两个双工滤波器分支中的一个,以通过所需频段并抑制不需要频段中的信号。此功能对于DVB-T应用特别有用,其中分配的频率范围包括两个单独的频段。这两个频段的分离允许选择双工滤波器的特定分支,同时抑制另一个频段。通过抑制不需要的频段中的信号,二阶失真性能得到改善,因为二阶失真的因素来自不需要的频段。
运营概览
MAX3580是完全集成的直接变频调谐器,设计用于DVB-T应用。集成调谐器涵盖 170MHz 至 230MHz (VHF-III) 和 470MHz 至 878MHz (UHF) 的输入频率范围。MAX3580集成了RF输入开关和多频段跟踪滤波器,允许低功耗板载调谐器应用,不存在双变频调谐器方案的成本和功耗问题。零中频架构通过直接向解调器提供基带I和Q输出,消除了所有SAW滤波器。
图1.MAX3580功能框图
双联滤波器
DVB-T应用的两个独立频段(VHF和UHF)为将双工滤波器与MAX3580输入开关集成在一起创造了机会,以改善IIP2并抑制强带外信号。集成输入开关如图1所示。图2和表1显示了建议的双工滤波器。两个双工器输入都连接到单连接器天线输入J35。VHF滤波器输出连接到RFIN2引脚,UHF滤波器输出连接到MAX3580上的RFIN引脚。
图2.MAX3580双工滤波器原理图
参考标志 | 数量 | 价值 | 宽容 | 描述 | 供应商 | 部分 |
C145 | 1 | 33pF | 5% | 0603电容器 | 村田制作所 | GRM1885C1H330J |
C143 | 1 | 1.2pF | 0.1pF | 0603电容器 | 村田制作所 | GRM1885C1H1R2B |
C159, C138, C144 | 3 | 4.7pF | 0.25pF | 0603电容器 | 村田制作所 | GRM1885C1H4R7C |
L15 | 1 | 47nH | 5% | 0603电感器 | 村田制作所 | LQW18AN47NJ00 |
L16 | 1 | 18nH | 5% | 0603电感器 | 村田制作所 | LQW18AN18NJ00 |
当接收器调谐到VHF通道时,输入开关设置为通过低通滤波器接收,该滤波器通过VHF频段并抑制UHF频段。类似地,当调谐到UHF通道时,输入开关设置为通过高通滤波器接收,该滤波器通过UHF频段并抑制VHF频段。未选择滤波器的端接发生在MAX3580内部。在MAX3580评估板软件中,要选择用于接收VHF通道的RFIN2引脚,在“框视图”窗口中点击RFIN输入选择框选择RFIN2。同样,要选择用于接收 UHF 通道的 RFIN 输入,请单击“RF 输入选择”框以选择 RFIN。图3所示为在MAX3580评估板(rev 1)中测量时这两个滤波器的频率响应。
图3.测量的双工滤波器抑制和插入损耗。
在同一评估板中,双工器加MAX3580组合产生的与无用带的隔离如图4所示。当调谐到VHF通道时,不需要的UHF通道通常会衰减15dB。同样,当调谐到UHF通道时,不需要的VHF通道至少衰减32dB。
图4.使用MAX3580与双工器方案的未选定路径隔离。
这种独特的解决方案提高了IIP2,但对整体噪声系数的影响最小。由于UHF通道的衰减,VHF频段的IIP2增加,从而在VHF频段产生A-B失真产物。同样,由于VHF通道的衰减,UHF频段的IIP2增加,这会导致UHF频段中的A + B和A-B失真产物。
表2显示,对于选定的输入频率和LO组合,双工器解决方案将IIP2提高了30dB以上。对于表2场景,NF降级不超过0.8dB。图 4 预测了其他方案的 IIP2 改进。IIP2通过隔离带外输入频率而得到改善。当两个输入频率都超出带外时,两个隔离的总和可预测IIP2的改善。因此,当输入频率为707.5MHz和878MHz(LO为170MHz时)时,预期的最差情况IIP2改进为25dB。
LO (兆赫) | F1 (兆赫) | F2 (兆赫) | IIP2 (分贝) | IIP2 改进 (dB) | 噪声系数下降 (分贝) |
200 | 470 | 670.5 | 49.6 | 35 | 0.2 |
470 | 230 | 700.5 | 46.3 | 31 | 0.8 |
700 | 230 | 470.5 | 56.1 | 38 | 0.2 |
结论
MAX3580 DVB-T集成调谐器IC集成了可选的分立式双工滤波器,可将IIP2提高至少25dB,并增强对大带外信号的抑制。这些优势是以噪声系数下降不超过0.8dB为代价实现的。
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