WiMAX射頻系統設計方案

固定WiMAX 標準基于正交頻分復用( OFDM) 技術，使用256 個副載波; 該標準支持1. 75~ 28 MHz范圍內的多個信道帶寬，同時支持多種不同的調制方案，包括BPSK、QPSK、16QAM 和64QAM。

1 主要芯片完成功能

本設備采用超外差時分雙工方式來完成設計,在符合WiMAX 標準的射頻套片推出之前，成功選用SIGE 公司生產的中頻芯片SE7051L10 和Texasinstruments 公司生產的射頻芯片TRF2436 來完成設計。中頻頻率固定為380 MHz，射頻頻率在5. 725~5. 850 GHz頻段內可選。

1.1 SE7051L10

SE7051L10 主要完成功能為：

①在發射時隙內完成I、Q 基帶信號上變頻為380MHz 的固定中頻信號;

②在接收時隙內完成接收的380 MHz 的固定中頻信號下變頻為零中頻的I、Q 基帶信號;

③完成合成IF 和RF 所需的LO 功能; 其中中頻LO 頻率為固定的380 MHz; RF 本振頻率可選，以便系統工作在期望的工作信道內;

④在發射和接收通道，均內置可變增益放大器，同時Tx 通道具有18 dB 的增益控制范圍( 步進6 dB) ，和50 dB TX 增益控制范圍( 步進1 dB) ，Rx 通道具有50 dB 的自動增益控制范圍。

1.2 TRF2436

TRF2436 完成功能為：

①在發射時隙內完成380 MHz 的固定中頻信號上變頻到所需的RF 信道頻率;②在接收時隙內完成接收的RF 信號放大并下變頻為380 MHz 的固定中頻信號;③片內內置收發開關、低噪聲放大器及開關控制的功率放大器;④ 內置射頻本振倍頻器。

2 總體設計

由于SE7051L10 與TRF2432 非同一公司套片,需重新設計，主要從以下幾點考慮。

中頻芯片SE7051L10 產生射頻本振，其合成頻率范圍2 850~ 3 350MHz，若系統選用低本振，要求最低頻率為2 672. 5MHz，SE7051L10 無法滿足該要求，系統只能選用高本振，高本振要求頻率為3 052~ 3 115MHz;選用高本振將導致中頻及基帶頻譜鏡像，對點對點系統而言，由于接收下變頻將發射的上變頻導致的頻譜鏡像翻轉，系統會不留痕跡進行解調;但作為CPE 設備，無法與標準基站對聯，采用基帶I、Q 信號顛倒連接，巧妙地解決選用高本振導致的頻譜翻轉，與標準信號源對聯，系統工作正常。

SE7051L10 的收發中頻為各自獨立的差分輸入輸出，而TRF2436 收發中頻為共用的差分輸入輸出,為解決此問題，選用2 只單端雙擲開關，通過收發切換控制信號，將SE7051L10 的收發中頻各自獨立的差分輸入輸出切換至TRF2436 要求共用的中頻差分輸入輸出，效果良好。