La parte frontal de recepción de TV móvil debe tener la sensibilidad necesaria para trabajar lejos del transmisor y tolerar la sobrecarga cuando hay una señal fuerte. Puede integrarse en sistemas de entretenimiento en el vehículo (ICE), así como en capacidades de recepción de TV móvil en una variedad de dispositivos electrónicos portátiles como teléfonos móviles, asistentes digitales portátiles (PDA) y computadoras portátiles, incluso si la distancia entre los El receptor y el transmisor del usuario varían. También debería funcionar bien en las condiciones de cambio de horario (diferente de la transmisión y la televisión tradicionales). La combinación de un amplificador de bajo ruido (LNA) de alta ganancia con un interruptor de derivación de diodo PIN puede lograr una solución de bajo costo para un receptor de TV móvil con protección contra sobrecargas y alta sensibilidad.
La forma más práctica de realizar un receptor de TV móvil es reducir la ganancia del receptor en condiciones de señal fuerte. La ganancia de señal de RF variable simplifica los requisitos de linealidad de la etapa del mezclador, lo que permite el uso de circuitos integrados de RF de bajo costo para construir módulos receptores. En un análisis en cascada con un receptor de ganancia conmutable / ajustable, la mejora del punto de intercepción de intermodulación de tercer orden de entrada (IIP3) será una función del cambio de ganancia. En comparación con los receptores de ganancia fija, los receptores de ganancia ajustable pueden manejar mejor las señales fuertes.
El circuito de control automático de ganancia (AGC) también se puede utilizar para cambiar la ganancia del LNA y, como el AGC generalmente se implementa antes que el filtro de canal, puede responder a la sobrecarga de la transmisión del canal adyacente.
Una forma de reducir la ganancia de RF es derivar parte de la señal de RF a tierra antes del LNA. Este método utiliza la menor cantidad de elementos de conmutación de RF, pero cuando se apaga el interruptor, la impedancia no coincidirá, lo que puede afectar a otras partes del sistema. Una solución es conectar el elemento de amortiguación al extremo de alta impedancia o "caliente" de la red resonante en paralelo LNA, aunque desde la perspectiva de un rango de control de ganancia más grande, este enfoque sacrifica la selectividad de RF antes que el LNA.
Cuando la señal recibida sobrecarga las etapas detrás del LNA (como un mezclador o un amplificador de frecuencia intermedia (IF)), también se pueden usar un par de interruptores de RF para omitir la etapa LNA. En el estado de derivación, la señal de entrada se transmite directamente al IC convertidor descendente. Siempre que los componentes del bucle de la señal de derivación coincidan con la impedancia característica (la televisión móvil es de 75 Ω), se minimizará la posibilidad de que no coincidan. Por supuesto, el interruptor agregado hace que el circuito sea más complicado.
Otra forma es reducir la ganancia de RF reduciendo la corriente de reposo suministrada al dispositivo activo del LNA. Los amplificadores y dispositivos que utilizan esta tecnología, como los MOSFET de doble puerta, utilizan terminales de dispositivo adicionales para controlar la corriente de polarización. Debido a que no se usa ningún elemento de conmutación, este método de control de ganancia es el más simple del circuito, pero debido a que la corriente del colector / drenaje es menor que el punto de operación de CC del dispositivo nominal, se sacrifica su linealidad.
Para cumplir con los requisitos del cliente para LNA en receptores de TV móvil de modo dual (analógico / digital) que operan en el espectro de 47 ~ 870MHz, se consideraron varias opciones de MMIC, pero su linealidad no era lo suficientemente buena, por lo que no se adoptaron. Aquí adopta un MMIC LNA de banda ancha de alta linealidad (tipo MGA-68563) y un interruptor de diodo PIN externo para diseñar un esquema.
Este dispositivo GaAs PHEMT LNA de una sola etapa tiene un ancho de puerta de 800 micrones (Figura 3). La puerta del dispositivo está conectada a un espejo de corriente interno para complementar los efectos de los cambios de proceso y minimizar los efectos de las variaciones de voltaje de umbral. El LNA utiliza retroalimentación negativa con pérdida para lograr estabilidad y estabilizar la respuesta de amplitud dentro de una ventana de 3dB (± 1.5dB) en el espectro de 100MHz ~ 1GHz.
Debido a su retroalimentación interna y pérdida de retorno de salida inferior a 10 dB, este MMIC no requiere adaptación de impedancia de salida. Sin embargo, hacer coincidir la entrada en un rango de frecuencia tan amplio (47 ~ 870MHz) resultó ser difícil y requiere un método poco convencional. Para optimizar el índice de pérdida de retorno de entrada, la corriente de drenaje (Ids) del FET debe ser alta. El valor nominal es 10 mA. Los ID de 20 mA pueden cumplir con los requisitos de rendimiento de pérdida de retorno de entrada, pero se seleccionó el ID de 30 mA para que sea lo suficientemente ancho como para compensar cualquier impacto causado por el circuito de conmutación de diodo PIN agregado. El pin 4 del MMIC LNA controla la corriente que fluye a través del generador de corriente de polarización interna a través de una resistencia externa R1. Cambiar el tamaño de R1 cambiará los ID, pero el voltaje de la fuente de alimentación Vd permanecerá en 3V. Tres veces los identificadores nominales pueden proporcionar una mayor linealidad.
Al diseñar el circuito LNA / interruptor, se utilizaron 4 diodos PIN en el interruptor de derivación al principio. Esta es una configuración común para interruptores bipolares y de dos direcciones (DPDT). El principio de funcionamiento de este circuito es hacer que el par de diodos PIN en la parte superior conduzca, y hacer que el par en la parte inferior tenga una polarización cero, y viceversa. En funcionamiento normal, solo conduce el par bajo de diodos PIN y el LNA amplifica la señal de RF. Cuando la ganancia de RF debe reducirse, el par superior de diodos PIN se enciende y la señal de RF se enruta alrededor del LNA en un modo de derivación. Estas resistencias se utilizan para ajustar la corriente directa del diodo PIN y aislar la señal de RF de los puertos de control lógico VSW1 y VSW2. El primer diseño utilizó muchos componentes, por lo que se necesitaba una solución más simple.
A través de la comunicación con los clientes, hemos desarrollado un interruptor bipolar de un solo tiro (DPST) más simple, que solo necesita conectar o desconectar la ruta de derivación a los puertos de entrada y salida. Dado que el control de conmutación de la ruta LNA ya no se realiza, para utilizar las características de aislamiento inherentes del FET insesgado, la fuente de alimentación LNA (Vdd) debe apagarse en el modo de derivación. Este enfoque reduce el rendimiento de pérdida de retorno de la ruta de derivación porque esta ruta tiene una puerta finita y una impedancia de drenaje en paralelo con FET insesgados.
Durante el funcionamiento normal, la fuente de alimentación del diodo PIN está apagada (VSW = 0V), mientras que la fuente de alimentación del LNA todavía se restablece a 3V. Sin embargo, estos diodos PIN de polarización cero se ven afectados por la capacitancia parásita, por lo que el rendimiento de ganancia y pérdida de retorno del LNA se ve afectado debido al aislamiento incompleto de la ruta de derivación de los puertos de entrada y salida.
Nuestro otro producto:
