时间：2022-10-09 08:17:42
移动WiMAX通信标准802.16e为高速移动设备和基站间带来高速的数据传输能力。通过这个标准的推出，服务供应商将能够提供符合现代先进生活型态的无线通信服务，用户可以在移动的车辆中通过笔记本电脑或PDA体会高带宽无线通信网络数据接入所带来的好处。除了移动能力外，802.16e标准还带来了非视距范围(NLOS，non-line-of-sight)的数据传输能力。
对于无线网络接收链的设计工程师，移动WiMAX带来了许多技术上的挑战，由于移动中的接收器可能会通过多种不同传输路径接收到信号，因此设计工程师必须开发出一个能够侦测经过较K传输路径，同时受到路径上遮蔽物影响而造成衰减的微弱信号，这就需要一个低噪声且高增益的接收器，除此之外，当接近基站时，接收器也必须可以忍受较强的输入信号而不会造成接收器内后级电路发生过的情形，这就需要接收器具备有高线性度和对输入信号进行衰减处理的能力。
wiMAX接收器宽广动态范围的解决方案
以下我们将介绍一个通过集成旁路开关的低噪声放大器来解决移动WiMAX宽广动态范围问题的优化解决方案，在讨论中所采用的低噪声放大器为安华高科技(Avago Technologies)公司的MGA-645T6。
MGA-645T6是一个集成旁路开关的GaAs低噪声放大器，这款LNA采用厚度仅0.4mm且占用面积只有1.3mm×2mm的超薄型小型无引脚封装，其可以通过改变控制引脚(引脚Vbypass，见图1)简单地将放大器在放大模式或旁路模式间切换。在控制引脚上加入0～0.3V的电压或将它保持在开路状态会让器件进入旁路模式，LNA的内部会自动进行匹配处理，因此在放大模式或旁路模式之间切换所造成的阻抗变化基本上可以被忽略。
图1显示了LNA的简化内部电路以及如何予以偏压以优化WiMAX频率下器件效能的应用线路，图2则显示了功能演示电路板上的器件安排和布局，这款LNA所需的电路板空间相当小，非常适合应用在对空间相当敏感的移动接收器场合。
LNA以3V、7mA进行偏压，适合各种低功耗的移动接收设备。通过这个偏压条件，LNA可以在2.3～2.5GHz频带提供超过15dB的增益以及大于10dB的输入和输出回波耗损，电路板上所测得的噪声指数(NF，NoiseFigure)低下1.1dB，输入三阶交调截取点(IIP3，Input ThirdOrder Intercept Point)则大于+7dBm/。
在旁路模式下，插入耗损大约为4.5dB，输入和输出回波耗损则大于10dB，旁路模式下的IlP3比+lSdBm高许多。此外，旁路模式下的电流消耗也相当低，大约在mA级范围，而这正是延长移动接收设备电池使用时间的关键特性。
MGA-645T6的电流可以通过改变控制引脚上的电压来加以调整，较高的控制电压将提高器件的电流并些微地改善增益，请参考图3。
图4则显示了MGA-645T6在放大和旁路模式下的射频效能。
具备可变增益状态，灵敏度和线性度的接收链
设计可变增益状态接收器的一个方法是串接两个MGA-645T6，这两个MGA-645T6都能够在放大或旁路模式间切换来改变增益、灵敏度与线性度，图5为在2.4GHz频带F采用MGA-645T6串接设计的简化方块图。
在输入信号微弱时，两个MGA-645T6都切换到放大模式以取得高增益和较佳的灵敏度。处于放大模式下的第一级LNA有助于维持良好的噪声指数，对侦测微弱输入信号相当重要，而同样采用放大模式的第二级LNA可以进一步放大所接收的微弱信号。
对于强度较高的接收信号则不需要高增益，因此第一级LNA可以采用放大模式以保持系统的噪声指数，第二级LNA则可以切换到旁路模式来改善整体的线性度并降低系统的电流消耗。这样的组合方式虽然整体增益较低，但却具有较高的整体线性度、较低的电流消耗以及相同的噪声指数，而较低的增益可以让设计工程师为后级电路设定较低的线性化要求，将能够有助于节省接收器设计的整体成本。
当然，这两个电路级也可以在接收器接近基站时都切换到旁路模式，这样的组合可以对较强的信号进行衰减，避免接收器的后级电路发生过载，较强的信号可能会造成接收器的后级电路进入饱和状态，产生非线性化信号并影响所接收数据的精确度。
开关时间
开关时间是WiMAX接收链，特别是分时双工(TDD，Time DivisionDuplex)系统的重要参数，快速的开关时间可以确保高效率且高可靠度的数据传输。MGA-645T6具有小于0.5μs的导通和关断时间。以下，我们将提供MGA-645T6的开关时间相关信息以及用来测量开关时间的方法。
开关时间可通过在射频输入端加入-25dBm的2.4GHz CW信号，以及在器件的Vbypass控制引脚加上0V(旁路模式)或1.80V(LNA模式)来进行测量。此外，利用周期为100μs的0～+3V变化方波可进行器件工作模式的切换，其中，+3V将器件切换为LNA/旁路模式，0V则将器件切换为关断模式。在测量开关换时间时，图Ⅱ中的R1与C2会予以移除。