2006/06/26 来源：电子系统设计

WiMAX正越来越成为一种广受欢迎的无线宽带接入技术，这主要是因为IEEE802.16-2004(IEEE802.16d)标准采用了256 OFDM调制技术克服了NLOS(非视距)电磁波传播挑战，从而使得WiMAX用户在室内也可以享用无线宽带接入服务。IEEE802.16-2005(IEEE802.16e)标准则增加了对数据移动的支持，从而使得用户在移动的车辆、地铁或游轮上也可以享用无线宽带接入服务。这两大标准的诞生使得WiMAX成为了3G蜂窝和Wi-Fi技术的一个必要补充。尽管这两大标准允许使用11GHz以下的频段，但目前国际上一般都选择采用以下三个频段：2.5GHz、3.5GHz 与5.8GHz。中国政府到目前为止还没有决定为无线宽带接入技术WiMAX分配哪个频段。

WiMAX终端和局端设备解决方案主要由天线、RF接收器/RF发射器、IF上下变频器/PLL/VCO、正交调制器、高速ADC/DAC和基带组成。TI目前可为WiMAX基站与终端设备提供全套解决方案。

TI目前可提供完整的2.5GHz、3.5GHz与5.8GHz的射频(RF)芯片组RF芯片组，即2.5GHz的TRF11xx芯片组、3.5GHz的TRF12xx芯片组以及5.8GHz的TRF24xx芯片组。这些芯片组均可支持IEEE 802.16d/e标准射频前端，适用于无线基站、接入点设备、3G回程设备、点到点微波与公共安全频段应用等。这些芯片组不仅支持移动WiMAX接入，而且还支持传统的固定宽带无线接入。

其2.5GHz与3.5GHz RF芯片组均配备功率放大器。2.5GHz TRF112x芯片组与3.5GHz TRF122x芯片组均由四个芯片组成，每个芯片组都具有全面集成的超外差接收器与发射器。这些RF芯片组支持频分双工(FDD)、半频分双工(HFDD)以及时分双工(TDD)模式，并具有一个接口以低IF连接到数据转换子系统。这些RF芯片组符合当今苛刻的屏蔽要求，而且其接收器具有出色的灵敏度及阻断抑制功能。

经过优化的功率放大器(TRF1123与TRF1223)也可弥补2.5 GHz TRF11xx以及3.5GHz TRF12xx的不足之处。这两款功率放大器支持的频率范围分别为2.1-2.7GHz与3.3-3.8GHz，能够提供出色的三阶输出截取点(OIP3)，达45dBm或更高，从而能够支持复杂的OFDM(正交频分复用)信号。在要求更大输出功率的应用中，还可将这些功率放大器用作驱动放大器。

TRF2432与TRF2436外差收发器芯片组是市场上集成度最高的5.8GHz RF芯片组解决方案，这些芯片组具有两个芯片，由IF与RF收发器组成，支持4.9-5.9GHz空中接口频带。该芯片组可通过复杂的I/Q接口支持TDD模式。此款高度集成的芯片组可缩小空间，不仅有助于简化设计，而且还能节约材料清单(BOM)成本。

TI 通过其ADS5500模数转换器(ADC)以及DAC5687数模转换器，为无线局端OEM厂商提供全面的模拟信号链解决方案。这两款转换器均可由数字升压或降压转换器GC5016提供支持，GC5016能够处理最高20 MHz的宽带宽。TI的CDC7005可以同时为上述各个混合信号芯片提供时钟，具有低抖动性能，能够最大限度地提高特定ADC的性能。

通过可连接至TI高速DAC5687 DAC的无缝接口，TRF3703正交调制器则为无线局端设备制造商提供了一种将基带或中频(IF)信号直接转换成RF传输级的低成本解决方案，TRF3703是一种支持高达4 GHz RF传输的高性能、低噪声同相正交(IQ)调制器，它具备超低噪声与高频RF传输调制特性。该器件能够接收零到350 MHz范围内的调制输入信号，随后提供从 400 MHz到4 GHz的RF输出调制。

TRF3703采用TI高级硅锗(SiGe)制造工艺技术，能够在宽泛的频率范围内提供领先于同类产品的高性能特性。每赫兹?164千瓦分贝(dBm/Hz)的低噪声底限以及三阶截取点(OIP3) 25 dBm的出色线性度有助于消除或减少对额外滤波的需求。

TRF3703能够与各种DAC实现接口连接。通过集成相位、增益及失调调整等特性，低噪声 DAC5687节省了连接至正交调制器所需的外部电路。

TRF3703-DAC5687组合解决方案可取代两个RF上变频级，从而省去了混频器、缓冲放大器、本地振荡器以及RF滤波器。与外差解决方案相比，采用此架构组合设计的发送器能够节省尺寸、电源、组件与成本。

TRF3703调制器使用单个5伏电源进行工作，作为双平衡式混频器进行实施。RF输出块包括一个到单端转换器的差动信号以及一个无需任何外部组件即可驱动单端50欧姆负载的RF 放大器。其输出压缩为10dBm、未调整载波泄漏值为-40dBm(2GHz)以及未调整边带抑制值为-40dBc(2GHz)，所有这些特性都是为了保持较高的信号质量并简化设计。

一般说来，在2.5GHz WiMAX频段，功率放大器(PA)设计人员可以选择硅LDMOS FET或如GaAs FET的复合半导体器件。但是在更高频率，相对于价格更高的竞争对手GaAs器件来说，这种硅器件在功率、线性和效率方面还有所欠缺。这种情况直到Freescale半导体公司(Freescale)开发出满足3.5GHz WiMAX所需的功率、效率和线性的LDMOS器件才有所改变。

这些新型LDMOS FET在3.8 GHz频率上具有经过验证的高性能，但是带宽还不能满足WiMAX在3.5 GHz频段上工作的性能要求。WiMAX采用了64QAM和256OFDM(正交频分多路复用)，两者要求非常高的线性。为了得到更好的线性，大多数功率器件在最大功率水平上有些折衷。Freescale的新型LDMOS器件提供了比许多同等GaAs器件更高的平均功率。最新Freescale LDMOS产品线包括MRF7S38010H、MRF7S38040H和MRF7S38075H，分别具有10W、40W和75W的峰值输出功率。利用带宽为7MHz的WiMAX IEEE 802.16信号测试时，在从3.4GHz到3.8GHz的频段上，这些器件分别提供2W、8W和16W的平均功率水平。

Freescale也投入了非常大的精力开发能满足类似严格要求的GaAs PHEMT。Freescale还在开发适合6GHz高频、高功率应用的GaN技术。上述三款新型LDMOS器件工作在直流+28V上，具有内部匹配电路，并采用带完整的静电放电(ESD)保护的低热阻封装。

飞利浦也能提供支持3.8GHz WiMAX基站的功放解决方案，其Gen6 LDMOS解决方案可在802.16e移动WiMAX平台上提供高达3.8GHz的性能。此外，飞利浦也为802.16e WiMAX提供射频收发器。飞利浦的UXF234xx系列是一组全集成的低功耗、双变频收发器，可以使很多移动设备实现简单、强大而可靠的宽带通信，如手机、PCMCIA卡、笔记本电脑和PDA等。UXF234xx收发器具有极低噪声、大动态范围和高线性度，可以实现基站之间的无缝转换。Gen6 LDMOS WiMAX晶体管和WiMAX收发器现在可以供货。飞利浦现可以提供覆盖2.3至2.4GHz频段的UXF234xx WiMAX收发器样品，而覆盖2.5至2.7GHz和3.5GHz频段的收发器将于2006年第3季度供货。

作者：陈路