藍(lán)牙功率放大器系統(tǒng)的性能到底怎么樣

　　藍(lán)牙通信是一個(gè)TDD （時(shí)分復(fù)用）系統(tǒng)，工作在2.402GHz與2.48GHz之間的ISM頻段內(nèi)。藍(lán)牙系統(tǒng)使用一種稱作0.5BT GFSK （高斯頻移鍵控）的數(shù)字頻率調(diào)制方法。使用這種調(diào)制，載波頻率上移175kHz表示一個(gè)“1”，下移175kHz表示一個(gè)“0”，典型的速率為每秒1M符號(hào)。0.5BT （帶寬時(shí)間）定義為在半數(shù)據(jù)速率，即500kHz時(shí)的3dB帶寬。系統(tǒng)采用FHSS （跳頻擴(kuò)頻）以改善RF鏈路的質(zhì)量和可靠性。跳頻速率達(dá)到1600hops/sec。在GFSK調(diào)制中，信號(hào)包含在恒定幅度包絡(luò)的載波中；這樣，PA （功率放大器）就可以進(jìn)入飽和狀態(tài)從而以高效率提供發(fā)射功率。 Maxim的MAX2240單電源、低電壓功率放大器IC是藍(lán)牙應(yīng)用理想的選擇。這款PA提供+20dBm （100mW）的額定輸出功率。除此之外，它還包含一個(gè)數(shù)字功率控制電路?？偣灿兴膫€(gè)數(shù)字控制輸出功率水平，使它適應(yīng)藍(lán)牙1類和2類功率。數(shù)字輸入控制激活和關(guān)閉模式以便在TDD系統(tǒng)中有效地操作PA。MAX2240集成了RF輸入和級(jí)間匹配，簡(jiǎn)化了IC的應(yīng)用并使PCB （印刷電路板）的面積達(dá)到最小。藍(lán)牙對(duì)PA特性的要求發(fā)射輸出頻譜：發(fā)射輸出頻譜的測(cè)量在頻域分析功率水平以確保在給定的條件下，PA能夠滿足FCC 20dB帶寬的要求（FCC 15.247）和藍(lán)牙發(fā)射頻譜包絡(luò)的要求（具體參見表1）。 ·發(fā)射輸出頻譜隨VCC變化關(guān)系（見測(cè)試結(jié)果A、B、C和D） ·發(fā)射輸出頻譜隨增益控制水平變化關(guān)系（見測(cè)試結(jié)果A、B、C和D） ·發(fā)射輸出頻譜與輸入功率變化斜率的關(guān)系（見測(cè)試結(jié)果E）：由于PA典型的AM-PM （幅度調(diào)制-相位調(diào)制）非線性效應(yīng)，輸入功率變化速度決定了瞬間輸出功率譜。當(dāng)功率變化速度超過一定限度時(shí)，AM-PM的非線性效應(yīng)將導(dǎo)致輸出譜的增長(zhǎng)。這一新的譜增長(zhǎng)必需得到控制以便使頻譜保持在藍(lán)牙規(guī)定的帶內(nèi)雜散輻射要求以下。 1dB壓縮點(diǎn)測(cè)量（見測(cè)試結(jié)果F） 小信號(hào)S參數(shù)測(cè)量（見測(cè)試結(jié)果G）：因?yàn)镸AX2240是典型的A類PA，器件的特性將隨輸入的變化有所不同。測(cè)量使用HP 8753E網(wǎng)絡(luò)分析儀。因此，由于網(wǎng)絡(luò)分析儀的瞬時(shí)特性S22并不代表真正的輸出匹配。通過校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)分析儀使其包含此效應(yīng)來(lái)補(bǔ)償20dB的負(fù)載或焊盤。 PA的噪聲系數(shù)（見測(cè)試結(jié)果H）：它表示PA產(chǎn)生的總熱噪聲功率的特性。噪聲功率測(cè)量（見測(cè)試結(jié)果I）：表示在比較寬的頻率范圍內(nèi)的噪聲功率輻射特性。諧波測(cè)量（見測(cè)試結(jié)果J） PIN與POUT關(guān)系的測(cè)量以及PIN與ICC關(guān)系的測(cè)量（見測(cè)試結(jié)果K） 表1. 藍(lán)牙發(fā)射機(jī)頻譜包絡(luò)的要求 M是發(fā)射信道的整數(shù)信道號(hào)，N是正在被測(cè)量的相鄰信道的整數(shù)信道號(hào)）