Prednji kraj mobilne televizije mora imati osjetljivost potrebnu za rad daleko od odašiljača i toleriranje preopterećenja kada postoji jak signal. Može se integrirati u sustave za zabavu u vozilu (ICE), kao i mogućnosti primanja mobilne televizije u razne prijenosne elektroničke uređaje poput mobilnih telefona, prijenosnih digitalnih pomoćnika (PDA) i prijenosnih računala, čak i ako je udaljenost između korisnikov prijemnik i odašiljač variraju. Također bi se trebao dobro ponašati u uvjetima promjene rasporeda (različito od tradicionalnog emitiranja i televizije). Kombinacijom pojačala s niskim šumom s visokim pojačavanjem (LNA) i prekidača za premošćivanje diode s PIN-om može se postići jeftino rješenje za prednji kraj mobilnog TV prijamnika sa zaštitom od preopterećenja i velikom osjetljivošću.
Najpraktičniji način realizacije mobilnog TV prijamnika je smanjiti pojačanje prijamnika u uvjetima jakog signala. Promjenjivo pojačanje RF signala pojednostavljuje zahtjeve za linearnošću stupnja miksera, omogućavajući upotrebu jeftinih RF IC-a za izgradnju prijemničkih modula. U kaskadnoj analizi s preklopnim / podesivim prednjim krajem prijemnika pojačanja, poboljšanje ulazne intermodulacijske presretačke točke trećeg reda (IIP3) bit će funkcija promjene pojačanja. U usporedbi s prijemnicima s fiksnim pojačanjem, prijemnici s prilagodljivim pojačanjem mogu bolje podnijeti jake signale.
Krug automatske regulacije pojačanja (AGC) također se može koristiti za promjenu pojačanja LNA, a budući da se AGC obično implementira prije filtra kanala, može odgovoriti na preopterećenje iz susjednog prijenosa kanala.
Jedan od načina smanjenja RF pojačanja je usmjeravanje dijela RF signala na zemlju prije LNA. Ova metoda koristi najmanji broj RF sklopnih elemenata, ali kad je prekidač isključen, impedancija se neće podudarati, što može utjecati na ostale dijelove sustava. Zaobilazno rješenje je povezivanje prigušivačkog elementa na visoku impedansu ili "vrući" kraj paralelne rezonantne mreže LNA, iako iz perspektive većeg raspona kontrole pojačanja, ovaj pristup žrtvuje RF selektivnost prije LNA.
Kada primljeni signal preoptereti stupnjeve iza LNA (poput mješalice ili pojačala srednje frekvencije (IF)), par RF prekidača također se može koristiti za zaobilaženje LNA stupnja. U zaobilaznom stanju, ulazni signal se izravno prenosi na IC pretvarača prema dolje. Sve dok se komponente u petlji zaobilaznog signala podudaraju s karakterističnom impedancijom (mobilni TV je 75Ω), šansa za neusklađenost bit će svedena na minimum. Naravno, dodani prekidač čini sklop složenijim.
Drugi način je smanjenje RF pojačanja smanjenjem struje mirovanja koja se dovodi na aktivni uređaj LNA. Pojačala i uređaji koji koriste ovu tehnologiju, poput MOSFET-ova s dvostrukim vratima, koriste dodatne terminale uređaja za kontrolu struje pristranosti. Budući da se ne koristi preklopni element, ova metoda kontrole pojačanja je najjednostavnija u krugu, ali budući da je kolektorska / odvodna struja niža od istosmjerne radne točke nazivnog uređaja, žrtvuje se njezina linearnost.
Kako bi se zadovoljili zahtjevi kupaca za LNA u dual-mode (analognim / digitalnim) prijemnicima mobilne televizije koji rade u spektru 47 ~ 870MHz, razmotreno je nekoliko MMIC opcija, ali njihova linearnost nije bila dovoljno dobra, pa nisu prihvaćene. Ovdje usvaja širokopojasni MMIC LNA visoke linearnosti (tip MGA-68563) i vanjski PIN diodni prekidač za dizajniranje sheme.
Ovaj jednostepeni GaAs PHEMT LNA uređaj ima širinu vrata od 800 mikrona (slika 3). Vrata uređaja povezana su s unutarnjim strujnim zrcalom kako bi se nadopunili učinci promjena procesa i smanjili učinci varijacija praga napona. LNA koristi negativne povratne informacije s gubicima kako bi postigao stabilnost i stabilizirao amplitudski odziv unutar prozora 3dB (± 1.5dB) u spektru od 100 MHz ~ 1 GHz.
Zbog svojih internih povratnih informacija i povratnih gubitaka na izlazu manjih od 10 dB, ovaj MMIC ne zahtijeva podudaranje izlazne impedance. Međutim, poravnanje ulaza u tako širokom frekvencijskom opsegu (47 ~ 870MHz) pokazalo se teškim i zahtijeva nekonvencionalnu metodu. Da bi se optimizirao indeks povratnog ulaza na ulazu, odvodna struja (Ids) FET-a mora biti visoka. Nominalna vrijednost je 10mA. ID-i od 20 mA mogu zadovoljiti zahtjeve performansi ulaznog gubitka povrata, ali ID-ovi su odabrani kao 30 mA kako bi bili dovoljno široki da kompenziraju bilo kakav utjecaj uzrokovan dodanim sklopnim krugom diode PIN-a. Pin 4 MMIC LNA kontrolira struju koja prolazi kroz unutarnji generator struje pristranosti kroz vanjski otpor R1. Promjenom veličine R1 promijenit će se Ids, ali napon napajanja Vd ostat će na 3V. Tri puta nominalni ID mogu pružiti veću linearnost.
Prilikom projektiranja kruga LNA / sklopke, na početku su u premosnici korištene 4 PIN diode. Ovo je uobičajena konfiguracija za dvopolne prekidače s dvostrukim bacanjem (DPDT). Načelo rada ovog kruga je napraviti par PIN dioda na gornjem dijelu, a par na donjem dijelu nula, i obrnuto. U normalnom radu provode se samo niski par PIN dioda, a LNA pojačava RF signal. Kada se RF pojačanje mora smanjiti, gornji par PIN dioda uključuje se, a RF signal usmjerava oko LNA u zaobilaznom načinu rada. Ovi otpornici koriste se za podešavanje naprijed struje PIN diode i izoliranje RF signala od logičkih upravljačkih priključaka VSW1 i VSW2. Prvi dizajn koristio je puno komponenata, pa je bilo potrebno jednostavnije rješenje.
Kroz komunikaciju s kupcima razvili smo jednostavniji dvopolni prekidač za jedno bacanje (DPST), koji treba samo povezati ili odspojiti obilaznicu do ulaznih i izlaznih priključaka. Budući da se prekidačka kontrola puta LNA više ne izvodi, da bi se iskoristile svojstvene izolacijske karakteristike nepristranog FET-a, napajanje LNA (Vdd) mora se isključiti u načinu zaobilaznice. Ovaj pristup smanjuje performanse povratnih gubitaka zaobilazne staze jer taj put ima konačnu impedansu vrata i odvoda paralelno s nepristranim FET-ovima.
Tijekom normalnog rada napajanje s PIN diode je isključeno (VSW = 0V), dok je LNA napajanje i dalje vraćeno na 3V. Međutim, na ove PIN diode s nula pristranosti utječe parazitski kapacitet, pa je učinak pojačanja i povratnog gubitka LNA oslabljen zbog nepotpune izolacije obilazne staze od ulaznih i izlaznih priključaka.
Naš drugi proizvod:
