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TD-SCDMA技術(shù)特點(diǎn)
第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)主要有三個(gè)：TD-SCDMA、WCDMA FDD、CDMA2000。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)最初由中國郵電科學(xué)研究院提出，后與歐洲提出的低速率WCDMA TDD模式融合，最終成為三大標(biāo)準(zhǔn)之一。TD-SCDMA與另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相比有四大技術(shù)特點(diǎn)：雙向智能天線技術(shù)、反向鏈路同步技術(shù)、反向聯(lián)合檢測技術(shù)、動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)，其中雙向智能天線技得益于它收發(fā)同頻。除四大技術(shù)特點(diǎn)外，TD-SCDMA還有兩大特點(diǎn)：終端費(fèi)用低、運(yùn)營成本低。終端費(fèi)用低得益于TDD工作模式；運(yùn)營成本低得益于收發(fā)同頻，不需要成對頻點(diǎn)。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)得到中國政府的大力支持，據(jù)悉將來知識產(chǎn)權(quán)費(fèi)也會(huì)低于另外兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。所有這些技術(shù)的與非技術(shù)的特點(diǎn)將決定著TD-SCDMA會(huì)有一個(gè)輝煌的明天。
現(xiàn)在TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)已得到很多通訊公司的支持，他們正投入巨額人力、物力去開發(fā)相關(guān)設(shè)備。MAXIM公司今年3月份已開發(fā)出商用TD-SCDMA射頻套片，為TD-SCDMA的商用化進(jìn)程立下赫赫戰(zhàn)功。下面我們就先簡單介紹一下這套TD-SCDMA射頻芯片，然后重點(diǎn)討論設(shè)計(jì)TD-SCDMA射頻前端所應(yīng)考慮的一些關(guān)鍵技術(shù)問題。
MAXIM TD-SCDMA手機(jī)射頻套片共有兩顆：MAX2507和MAX2392，這兩顆芯片均是采用了最新SiGe BiCMOS 工藝制成。MAX2507是發(fā)射芯片，集成了自模擬I/Q至功放輸出的所有電路，主要功能模塊有：I/Q正交調(diào)制器、混頻器、可變增益放大器、功率放大器、射頻本振VCO、射頻鎖相環(huán)、中頻本振產(chǎn)生電路、射頻功率檢波器，封裝為7mm×7mm LGA形式。MAX2392是零中頻接收芯片，集成了自低噪聲放大器至模擬I/Q輸出的所有電路，主要功能模塊有：低噪聲放大器、I/Q正交解調(diào)器、可變增益放大器、信道選擇濾波器、DC-Offset 自動(dòng)去除電路、I/Q 幅度自動(dòng)校準(zhǔn)電路、VCO、鎖相環(huán)，封裝為5mm×5mm QFN形式。為方便用戶設(shè)計(jì)，MAXIM還提供有完整的參考設(shè)計(jì)方案，該參考設(shè)計(jì)的有效射頻PCB面積為6.6平方厘米，工作在3~3.6V，可直接由單節(jié)鋰電池供電。圖1是該參考設(shè)計(jì)的功能框圖。
圖1：TD-SCDMA手機(jī)射頻單元功能框圖。
3GPP針對TD-SCDMA終端規(guī)定了很多技術(shù)指標(biāo)，這些指標(biāo)根據(jù)其制定的目的可以分作三大類：一是為滿足系統(tǒng)自身的需要而設(shè)定的指標(biāo)，如發(fā)射機(jī)輸出功率等級、功率控制精度、最小可控發(fā)射功率、發(fā)射信號調(diào)制精度EVM、接收機(jī)靈敏度、最大可接收信號幅度、頻率穩(wěn)準(zhǔn)度等；二是為反映系統(tǒng)魯棒性而設(shè)定的指標(biāo)，如接收機(jī)雜散響應(yīng)指標(biāo)、抗單音雙音干擾指標(biāo)、接收機(jī)鄰道選擇性指標(biāo)ACS等；三是為防止該系統(tǒng)對系統(tǒng)自身或其它系統(tǒng)造成干擾而設(shè)定的指標(biāo)，如收發(fā)信機(jī)雜散輻射指標(biāo)、發(fā)射機(jī)鄰道功率泄漏ACLR、發(fā)射信號頻域模板、發(fā)射機(jī)互調(diào)指標(biāo)等。對于這些指標(biāo)的詳細(xì)論述，請參考3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這兒限于篇幅關(guān)系，僅就一些具有挑戰(zhàn)性的指標(biāo)加以討論，并以MAXIM參考設(shè)計(jì)為例加以說明。
ACLR指標(biāo)
ACLR指標(biāo)是為防止發(fā)信機(jī)對鄰近頻點(diǎn)信道造成干擾而設(shè)定的指標(biāo)，它也是衡量發(fā)射機(jī)非線性失真程度的一個(gè)重要指標(biāo)。TD-SCDMA信號屬于非恒包絡(luò)調(diào)制，它的成型濾波器是根升余弦濾波器，滾降系數(shù)為0.22，因此當(dāng)通道存在非線性幅度壓縮時(shí)，在TD-SCDMA信號頻譜兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生新的頻譜成份，ACLR指標(biāo)是指落入鄰近信道的信號與主信道信號功率之比。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相鄰信道ACLR指標(biāo)應(yīng)不大于-33dBc，隔一信道該指標(biāo)應(yīng)不大于-43dBc，但當(dāng)泄漏到鄰近信道的信號功率小于-55dBm時(shí)，可不考慮ACLR指標(biāo)。MAXIM參考設(shè)計(jì)在最大發(fā)射功率時(shí)，鄰信道與隔一信道ACLR指標(biāo)都有較大余量。
MAX2507還有一個(gè)特點(diǎn)就是它在小信號發(fā)射時(shí)，ACLR指標(biāo)并不是變得非常好，看來是一個(gè)缺點(diǎn)，實(shí)際上這恰恰是MAXIM工程師在設(shè)計(jì)MAX2507時(shí)的獨(dú)具匠心之處。MAX2507保證ACLR指標(biāo)在所有發(fā)射功率電平下均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且有一定余量的同時(shí)，根據(jù)發(fā)射功率大小自適應(yīng)地調(diào)整功放偏置電流，這使得該芯片在實(shí)際應(yīng)用中非常省電。
發(fā)射信號頻譜模板
發(fā)射信號頻譜模板與ACLR同是為防止發(fā)信機(jī)對鄰近頻點(diǎn)信道造成干擾而設(shè)定的指標(biāo)，同是由通道的非線性幅度壓縮而引起的，較ACLR指標(biāo)相比，該指標(biāo)更嚴(yán)格一些。ACLR指標(biāo)只是粗略地規(guī)定了再生頻譜分量與主信道頻譜分量功率之比，而頻譜模板則詳細(xì)規(guī)定了再產(chǎn)頻譜分量在偏離載波0.8MHz至4MHz范圍內(nèi)的相對大小。如果你測試過一些線性功放，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)有時(shí)ACPR指標(biāo)很好，但卻不能滿足頻譜模板的要求，原因是再生的頻譜分量上下兩個(gè)邊帶不對稱，且邊帶的形狀并不是想象中的3階5階頻譜的疊加形狀，其形狀之所以較理想非線性產(chǎn)物頻譜有較大差異，它和非線性器件輸入輸出匹配有關(guān)。雖然MAX2507已設(shè)計(jì)成50歐姆輸入輸出阻抗以方便客戶使用，但實(shí)際應(yīng)用中MAX2507功放前后的電路并不總是很理想，這樣就造成了再生頻譜分量的不對稱和某些頻點(diǎn)處有凸包出現(xiàn)，以至于不能滿足頻譜模板的要求。為對付該問題，MAXIM在MAX2507內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙的電路，通過更改寄存器數(shù)值來補(bǔ)償外部電路的非理想性，從而可以輕松解決該問題。
發(fā)射信號調(diào)制精度EVM
EVM是衡量發(fā)射機(jī)發(fā)射信號調(diào)制精度的一個(gè)重要指標(biāo)，需注意的是該指標(biāo)不是簡單定義射頻信號的調(diào)制精度，而是先將射頻信號映射到I/Q平面，然后經(jīng)過匹配濾波器，再抽樣得到離散的I/Q數(shù)值，EVM衡量的是該離散I/Q數(shù)值的精度。圖2是一個(gè)示意圖。
圖2：EVM指標(biāo)說明。
由圖2看到EVM衡量的是離散I/Q數(shù)據(jù)點(diǎn)的精度，它與射頻信號的精度是不一樣的，原因是在求離散I/Q數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)采用了成型濾波器，在頻域上看該濾波器可以將帶外噪聲抑制掉一些，從而可提高了調(diào)制精度指標(biāo)。3GPP標(biāo)準(zhǔn)中還指出在測量時(shí)，應(yīng)盡可能地調(diào)整上圖解調(diào)過程中本振的頻率和相位，以及采取所有可能的措施使最終誤差最小，這也就是說射頻調(diào)制信號中有些失真與干擾將不計(jì)入EVM值，這些包括射頻通道的線性失真、載波泄漏、I/Q正交調(diào)制器的移相偏差、正交分量與同相分量幅度的不平衡，這樣算下來，影響EVM指標(biāo)的還有兩大因素：相位噪聲與非線性產(chǎn)物。下面是一個(gè)簡化公式用來估算EVM值。
方程1
上式中ACLR是指相鄰信道的ACLR測量值，是累積相位誤差，9.5是針對TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)修正值。附錄一給出了該公式的一個(gè)簡單推導(dǎo)過程。
為驗(yàn)證上面公式是否正確，我們先利用ESG信號源產(chǎn)生簡單的QPSK I/Q信號，這兒碼片速率為1.28M，成型濾波器為0.22滾降系數(shù)的根升余弦濾波器，將該信號加到圖1所示參考設(shè)計(jì)的輸入端，調(diào)整參考設(shè)計(jì)配置使其輸出功率為21dBm，這時(shí)利用FSIQ測得EVM約等于3.5%，鄰信道ACLR為-38.5dBc；接下來我們移開ESG信號源，將參考設(shè)計(jì)的TxI+短接到地，從而在天線端口得到一個(gè)正弦波信號，用FSIQ測量該正弦波的相位噪聲，最后計(jì)算出1KHz~1MHz范圍內(nèi)累積相位噪聲約為1.5度。我們將上面測試結(jié)果代入方程1式得：
方程2
比較EVM測量值和計(jì)算值，其誤差不到一個(gè)百分點(diǎn)，可見方程1作為EVM的估算公式還是很有效的。3GPP標(biāo)準(zhǔn)要求EVM指標(biāo)不大于17.5%，由上面測試結(jié)果可以看到圖一所示參考設(shè)計(jì)有很大余量。
接收機(jī)靈敏度與NF
接收機(jī)靈敏度是一個(gè)系統(tǒng)指標(biāo)，不僅接收機(jī)射頻通道的性能影響該指標(biāo)，基帶單元的解調(diào)算法也會(huì)影響該指標(biāo)，用此指標(biāo)來直接衡量射頻接收機(jī)的性能好壞顯然不合適。接收機(jī)射頻通道對小信號的惡化主要是加性白噪聲的影響，它反應(yīng)接收機(jī)的噪聲系數(shù)指標(biāo)。相位噪聲也會(huì)影響信號接收質(zhì)量，但在小信號時(shí)相對加性白噪聲的影響則微乎其微，故在此不考慮相位噪聲的影響。因此當(dāng)接收機(jī)基帶單元確定的情況下，接收機(jī)靈敏度信號電平則與整機(jī)噪聲系數(shù)有著直接對應(yīng)關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)3GPP TR 25.945中對靈敏度指標(biāo)有著詳盡描述，標(biāo)準(zhǔn)指出只要接收機(jī)噪聲系數(shù)不大于9dB，整機(jī)就應(yīng)該滿足靈敏度指標(biāo)（靈敏度電平為-108dBm）要求，這里也暗示了如還有問題，則應(yīng)該是基帶解調(diào)的問題，與射頻接收機(jī)無關(guān)。圖一所示參考設(shè)計(jì)整機(jī)噪聲系數(shù)約為5.7dB，相對9dB的最低要求有3.3dB余量，照此算來，采用MAXIM該射頻套片的手機(jī)其整機(jī)靈敏度應(yīng)能達(dá)到？\111dBm。
接收機(jī)非線性指標(biāo)要求
3GPP TD？\SCDMA標(biāo)準(zhǔn)眾多指標(biāo)中有很多與接收機(jī)非線性有關(guān)，這些指標(biāo)歸納起來有兩類：一類是為防止小信號時(shí)強(qiáng)干擾造成性能下降而設(shè)定的指標(biāo)，如阻塞指標(biāo)、雜散響應(yīng)指標(biāo)、雙音互調(diào)指標(biāo)；另一類是說信號自身幅度太強(qiáng)，這兒僅有一個(gè)指標(biāo)就是最大輸入信號電平指標(biāo)。為靈活應(yīng)對這些指標(biāo)要求，同時(shí)考慮手機(jī)的節(jié)電要求，MAXIM在設(shè)計(jì)該TD-SCDMA套片時(shí)，為接收芯片MAX2392設(shè)計(jì)了多種工作模式。MAX2392的低噪聲放大器有高低兩種增益模式，混頻器也有兩種增益模式，同時(shí)混頻器的線性度也有兩檔，這樣組合起來MAX2392有四種區(qū)別比較明顯的工作模式：
表1：接收機(jī)工作模式。
下面分別就一些具體的非線性指標(biāo)要求做詳細(xì)討論。
a）接收機(jī)最大輸入信號電平指標(biāo)，該指標(biāo)涉及到接收機(jī)的兩個(gè)問題：接收機(jī)通道增益控制范圍，因?yàn)樵撝笜?biāo)規(guī)定了天線端口最大輸入信號電平，而靈敏指標(biāo)規(guī)定了最小輸入信號電平，我們總希望基帶接口處電平恒定，這就要求通道增益控制范圍至少大于這兩個(gè)指標(biāo)規(guī)定的電平之差；該指標(biāo)牽扯到的另一個(gè)射頻通道技術(shù)指標(biāo)就是要求通道在如此大的信號電平下不能發(fā)生明顯的限幅。針對該指標(biāo)要求，MAXIM建議將MAX2392置為低增益模式。圖一所示參考設(shè)計(jì)在低增益模式下測到輸入1dB壓縮點(diǎn)為-11.6dBm，而最大輸入信號電平為-25dBm，顯然可以滿足要求。
b）雜散響應(yīng)與阻塞指標(biāo)。雜散響應(yīng)主要是針對超外差接收機(jī)提的指標(biāo)，雜散響應(yīng)點(diǎn)也稱為寄生頻道，它是射頻本振與中頻的組合頻率。與一般阻塞相比，當(dāng)干擾落在這些寄生頻道上時(shí)，它會(huì)對系統(tǒng)造成更大的危害。MAX2392是零中頻接收機(jī)，所以該問題不明顯。阻塞指標(biāo)又分為頻段內(nèi)阻塞指標(biāo)與頻段外阻塞指標(biāo)，頻段外阻塞指標(biāo)對系統(tǒng)的影響部分地可由前端射頻濾波器解決。阻塞信號對系統(tǒng)的影響有四個(gè)方面：倒易混頻影響、交叉調(diào)制影響、阻塞信號二次項(xiàng)成份的影響、阻塞信號直接透過信道濾波器加到基帶單元輸入端口造成的影響。倒易混頻影響是指干擾信號與本振邊帶噪聲混頻產(chǎn)物對系統(tǒng)的影響，它與本振相位噪聲指標(biāo)有關(guān)，與通道非線性指標(biāo)無關(guān)，我們在后面章節(jié)再詳細(xì)討論該指標(biāo)。阻塞信號直接透過信道濾波器造成的影響與信道濾波器的帶外抑制特性有關(guān)，與通道非線性指標(biāo)無關(guān)，我們也把這個(gè)影響放到后面去討論。交叉調(diào)制模型見圖3。
圖3：交叉調(diào)制產(chǎn)物。
上圖是以放大器為例來說明交叉調(diào)制現(xiàn)象，混頻器也有交叉調(diào)制現(xiàn)象。圖中f1頻點(diǎn)處信號可認(rèn)為是阻塞信號，假定其功率譜密度函數(shù)為矩形函數(shù)，頻點(diǎn)f2處點(diǎn)頻信號是所要的信號，由圖3看到在輸出信號頻譜中f2處有三角型頻譜出現(xiàn)，這就是所說的交叉調(diào)制產(chǎn)物，該交叉調(diào)制產(chǎn)物大小與通道三階截止點(diǎn)有關(guān)，當(dāng)輸入阻塞信號為平穩(wěn)正態(tài)過程時(shí)，交叉調(diào)制產(chǎn)物功率可由下式（參考資料【2】中有詳細(xì)推導(dǎo)過程）算出：
方程3
即便是頻點(diǎn)f2處所要的信號不是點(diǎn)頻信號，交叉調(diào)制產(chǎn)物依然存在，且電平大小同樣由方程3式給出，只是這時(shí)交叉調(diào)制產(chǎn)物的頻譜形狀不再是三角形，而是三角形與信號功率譜密度函數(shù)的卷積。上面得出的公式是基于正態(tài)噪聲這一假設(shè)的，一般干擾信號與正態(tài)噪聲相比更接近恒包絡(luò)信號，交叉調(diào)制產(chǎn)物會(huì)小一些，當(dāng)干擾信號為恒包絡(luò)時(shí)，交叉調(diào)制產(chǎn)物為零。
3GPP規(guī)定TD-SCDMA終端當(dāng)存在一個(gè)調(diào)制類型的干擾信號在±4.8MHz處，電平為-49dBm，系統(tǒng)靈敏度可下降3dB。如果我們認(rèn)為靈敏度下降是因?yàn)榻徊嬲{(diào)制產(chǎn)物所導(dǎo)致的， 只要交叉調(diào)制產(chǎn)物功率不大于靈敏度電平時(shí)的帶內(nèi)總噪聲功率，則該指標(biāo)就沒有問題。假定接收通道噪聲系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)所要求的最低指標(biāo)：9dB，由此我們可以推出該指標(biāo)所要求的等效三階截止點(diǎn)，該三階截止點(diǎn)與輸入阻塞信號的頻率偏移量有關(guān)，因?yàn)榻邮胀ǖ腊ㄐ诺肋x擇濾波器。
方程4
阻塞信號二次項(xiàng)成份對系統(tǒng)的影響模型：
圖4：二次項(xiàng)產(chǎn)物。
由上圖看到阻塞信號的二次失真產(chǎn)物有三部分構(gòu)成，當(dāng)阻塞信號為平穩(wěn)正態(tài)過程時(shí)，這三部分產(chǎn)物功率相等，功率大小圖4已標(biāo)出。注意圖4中的公式（參考資料【2】提供了簡單的非線性產(chǎn)物計(jì)算方法，依據(jù)該方法可以非常容易地推出圖4中的3個(gè)公式）是基于正態(tài)噪聲這一假設(shè)的，一般干擾信號與正態(tài)噪聲相比更接近恒包絡(luò)信號，低頻交流產(chǎn)物會(huì)小一些，當(dāng)干擾信號為恒包絡(luò)時(shí)，低頻交流產(chǎn)物為零。該干擾模型僅是針對零中頻接收機(jī)而言，零中頻接收機(jī)可簡單等效成一個(gè)混頻器，混頻器輸出包含本振頻率與輸入信號頻率的各種組合分量，而該干擾模型即是輸入信號的二次與本振頻率零次的組合分量，該組合分量中的低頻交流成份與直流成份恰好落在我們要的頻帶內(nèi)，會(huì)影響系統(tǒng)性能。直流成份的影響也就是通常所說的DC-offset，MAX2392有專門的DC-Offset去除電路，而低頻交流成份則無法去除。
3GPP規(guī)定TD-SCDMA終端當(dāng)存在一個(gè)調(diào)制類型的干擾信號在±4.8MHz處，電平為-49dBm，系統(tǒng)靈敏度可下降3dB。如果我們認(rèn)為靈敏度下降是因?yàn)樽枞盘柖雾?xiàng)成份中的低頻交流產(chǎn)物所導(dǎo)致的， 只要該產(chǎn)物不大于靈敏度電平時(shí)的帶內(nèi)總噪聲功率，則該指標(biāo)就沒有問題。假定接收通道噪聲系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)所要求的最低指標(biāo)：9dB，由此我們可以推出該指標(biāo)所要求的等效二階截止點(diǎn)，該二階截止點(diǎn)與輸入阻塞信號的頻率偏移量有關(guān)，因?yàn)榻邮胀ǖ腊ㄐ诺肋x擇濾波器。
方程5
MAX2392有四種工作模式，在沒有干擾而且信號較弱時(shí)，建議采用HGML模式；上面阻塞指標(biāo)所討論的情況應(yīng)該是信號很弱，而且有較強(qiáng)干擾，這時(shí)建議將MAX2392置為HGHL模式。
通過上面的討論我們得到兩個(gè)射頻通道指標(biāo)：IP2和IP3，關(guān)于IP3，下面所要討論的雙音互調(diào)指標(biāo)會(huì)有更高要求。方程5給出阻塞指標(biāo)所要求的IP2應(yīng)大于3dBm，圖一參考設(shè)計(jì)在該指標(biāo)上有很大余量。
c）雙音互調(diào)指標(biāo)。無論是零中頻接收機(jī)還是超外差接收機(jī)都會(huì)面臨雙音互調(diào)干擾問題。影響該指標(biāo)的主要是混頻器及前面各級有源器件，混頻器后面電路因有信道濾波器的原故，對此指標(biāo)影響不大。圖5是雙音互調(diào)指標(biāo)的干擾示意圖。
圖5：雙音互調(diào)產(chǎn)物。
注意上圖中的兩個(gè)干擾信號，一個(gè)是點(diǎn)頻干擾距有用信號較近，另一個(gè)是調(diào)制干擾，距有用信號較遠(yuǎn)，這是標(biāo)準(zhǔn)所要求的。觀察這個(gè)圖形還應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是這兒是以放大器為例說明3階失真產(chǎn)物，針對MAX2392來說影響這一指標(biāo)的應(yīng)包括低噪放和混頻器兩部分，混頻器后級電路因信道濾波器的作用無大的影響；二是上圖忽略了二次項(xiàng)的影響及干擾與信號間的交叉調(diào)制影響。
3GPP規(guī)定TD-SCDMA終端當(dāng)存在兩個(gè)干擾信號，一個(gè)為調(diào)制類型的干擾信號，在±6.4MHz處，電平為-46dBm，另一個(gè)為點(diǎn)頻類型干擾信號，在±3.2MHz處，電平為-46dBm，系統(tǒng)靈敏度可下降3dB。如果我們認(rèn)為靈敏度下降是因?yàn)榛フ{(diào)產(chǎn)物所導(dǎo)致的，只要該產(chǎn)物功率不大于靈敏度電平時(shí)的帶內(nèi)總噪聲功率，則該指標(biāo)就沒有問題。假定接收通道噪聲系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)所要求的最低指標(biāo)：9dB，由此我們可以推出該指標(biāo)所要求的等效三階截止點(diǎn)，該三階截止點(diǎn)與輸入干擾信號的頻率偏移量有關(guān)，因?yàn)榻邮胀ǖ腊ㄐ诺肋x擇濾波器。
方程6
針對互調(diào)抑制指標(biāo)所討論的情況，MAX2392應(yīng)置為HGHL模式，在該模式下，圖1所示參考設(shè)計(jì)完全能夠滿足該指標(biāo)要求且有一定余量。
接收機(jī)信道選擇性要求
TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的與接收機(jī)線性幅頻特性有關(guān)的指標(biāo)包括：ACS、阻塞、雜散響應(yīng)、交調(diào)抑制。阻塞與雜散響應(yīng)點(diǎn)遠(yuǎn)離TD-SCDMA頻段時(shí)，可通過選擇射頻前端的頻段濾波器加以解決，對于頻段內(nèi)的阻塞干擾和雜散響應(yīng)點(diǎn)，及雙音互調(diào)干擾，是要通過信道濾波器加以濾除。對于超外差結(jié)構(gòu)的接收機(jī)來講，信道濾波器就是混頻器后通常采用的聲表面波濾波器。MAX2392是零中頻接收芯片，它的信道濾波器是I/Q支路上的有源低通濾波器，這已集成在芯片內(nèi)部而且指標(biāo)很高，下面會(huì)介紹該濾波器的一些測試數(shù)據(jù)。ACS是3GPP對接收機(jī)所規(guī)定的唯一的一個(gè)純射頻技術(shù)指標(biāo)，它直接規(guī)定了接收機(jī)信道濾波器對鄰近信道（±1.6MHz）的抑制成度為33dB。帶內(nèi)阻塞指標(biāo)規(guī)定當(dāng)±3.2MHz處存在-61dBm的調(diào)制干擾時(shí)，或±4.8MHz處存在-49dBm的調(diào)制干擾時(shí)，系統(tǒng)靈敏度允許下降3dB。如果我們認(rèn)為靈敏度下降是因?yàn)樽枞蓴_直接透過濾波器加到基帶單元輸入端口所導(dǎo)致的， 而不考慮非線性和倒易混頻的影響， 只要透過去的干擾功率不大于靈敏度電平時(shí)的帶內(nèi)總噪聲功率，則該指標(biāo)就沒有問題。假定接收通道噪聲系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)所要求的最低指標(biāo)：9dB，由此我們可以推出該指標(biāo)所要求的信道濾波器帶外抑制特性：
方程7
方程8
雙音互調(diào)指標(biāo)規(guī)定的兩個(gè)干擾信號，一個(gè)是點(diǎn)頻干擾，另一個(gè)是己調(diào)類型干擾，點(diǎn)頻干擾其特征明顯，基帶很容易除理掉，這兒只考慮已調(diào)干擾的影響，按與上面帶內(nèi)阻塞同樣的分析方法，我們可推出：
方程9
至此對信道濾波器帶外抑制特性我們有了4個(gè)參數(shù)即：該濾波器對±1.6MHz通道相對抑制應(yīng)不小于33dB，對±3.2MHz通道相對抑制應(yīng)不小于43dB， 對±4.8MHz通道相對抑制應(yīng)不小于55dB， 對±6.4MHz通道相對抑制應(yīng)不小于58dB。MAX2392信道選擇濾波器指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述四點(diǎn)要求，圖6是MAX2392信道濾波器的實(shí)測曲線：
圖6：信道濾波器。
相位噪聲
TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)沒有明確提出收發(fā)信機(jī)相位噪聲指標(biāo)，但標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的很多其它指標(biāo)與相位噪聲有關(guān)：發(fā)射信號調(diào)制精度EVM指標(biāo)與發(fā)通道鎖相環(huán)的相位噪聲有關(guān)，方程式一給出了它們之間的關(guān)系，其實(shí)EVM主要還是由非線性指標(biāo)所決定的，除非鎖相環(huán)指標(biāo)太差；接收機(jī)靈敏度與接收通道本振相位噪聲指標(biāo)有關(guān)，但靈敏度指標(biāo)對相位噪聲要求不高，即便是16QAM信號也是一樣，影響靈敏度的主要還是加性白噪聲；頻率穩(wěn)準(zhǔn)度指標(biāo)與收發(fā)鎖相環(huán)指標(biāo)均有關(guān)， 頻率穩(wěn)準(zhǔn)度指標(biāo)好像在講頻率精確度問題，但仔細(xì)琢磨一下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試方法，就會(huì)明白頻率穩(wěn)準(zhǔn)度指標(biāo)與噪聲系數(shù)，接收發(fā)射通道本振相位噪聲，基帶單元頻率估值算法有關(guān)，該指標(biāo)主要取決于基帶算法和發(fā)射通道鎖相環(huán)相位噪聲，圖一所示參考設(shè)計(jì)中發(fā)射芯片MAX2507的鎖相環(huán)是Σ-△型鎖相環(huán)，相位噪聲指標(biāo)非常高；阻塞指標(biāo)、雙音互調(diào)指標(biāo)與接收通道本振相位噪聲指標(biāo)有關(guān)。下面就最后這種情況做詳細(xì)討論。
阻塞指標(biāo)、雙音互調(diào)指標(biāo)對系統(tǒng)的影響有一個(gè)途徑就是倒易混頻，圖7是一個(gè)倒易混頻的干擾示意圖：
圖7：倒易混頻干擾模型。
在阻塞抑制指標(biāo)和雙音互調(diào)指標(biāo)中都提到允許接收機(jī)靈敏度下降3dB， 如果我們認(rèn)為靈敏度下降的原因全部是由倒易混頻產(chǎn)物導(dǎo)致的，則只要該產(chǎn)物功率不大于靈敏度電平時(shí)的帶內(nèi)總噪聲功率，該指標(biāo)就沒有問題。假定接收通道噪聲系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)所要求的最低指標(biāo)：9dB，由此我們可以導(dǎo)出一個(gè)限制本振遠(yuǎn)端噪聲底的指標(biāo)，如下：
方程10
在阻塞及雙音互調(diào)指標(biāo)中提到的最大干擾功率為-46dBm點(diǎn)頻信號，偏離有用信號中心為3.2MHz，將該值代入上式，我們得到關(guān)于接收機(jī)本振相噪的一個(gè)指標(biāo)：本振相位噪聲在偏離中心3.2MHz外，必須優(yōu)于-119dBc/Hz。MAX2392在該點(diǎn)處的相位噪聲遠(yuǎn)優(yōu)于該最低要求。
零中頻接收機(jī)與DC-Offset
大凡零中頻接收機(jī)都有DC-offset問題，DC-offset的產(chǎn)生有這樣幾個(gè)原因：本振自混、混頻器偶次項(xiàng)非線性失真產(chǎn)物、平衡混頻器正反向?qū)〞r(shí)間不相等、平衡混頻器負(fù)載不平衡等。不管是怎樣產(chǎn)生的，重點(diǎn)是去除該直流偏移量，對于一個(gè)電路來說，它要除去直流分量而保留交流分量，那么它必然是一個(gè)高通型濾波器，該如何設(shè)計(jì)這一高通濾波器，又如何方便地調(diào)整濾波器參數(shù)，則IC廠家們各有特色。一般可以想象得出有三種情況：一是采用固定高通濾波器，以不變應(yīng)萬變，優(yōu)點(diǎn)是簡單，缺點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間長；二是采用一個(gè)高拐點(diǎn)的高通濾波器，該濾波器只是在特定時(shí)間起作用，響應(yīng)速度快，響應(yīng)完后電路記住其響應(yīng)終值，然后利用該終值去對消通道上的直流偏移量，缺點(diǎn)是環(huán)境改變后，記錄的以前的響應(yīng)終值無法對消直流偏移量；三是靈活改變高通濾波器的捌點(diǎn)，很明顯它綜合了上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)。
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