針對無線基礎設施的IF帶通濾波器切換網絡

電路功能與優勢

圖1所示電路的功能是通過IF帶通濾波器路由RF信號。該電路使用3個帶寬不同的140 MHz IF SAW濾波器和2個 ADG904-R SP4T CMOS RF開關。ADG904-R開關控制RF信號通過哪一個帶通濾波器。一次只能選擇一個濾波器。一般將此類開關稱為“濾波器開關”。這種應用在蜂窩電話基站和點到點無線電RF前端等無線基礎設施中非常常見。選擇帶寬不同的IF濾波器可以提高這些系統控制不同數據速率的靈活性。

為實現最佳系統性能，IF頻段內插入損耗相對于頻率必須保持平坦。ADG904-R開關的插入損耗與頻率的關系曲線非常平坦，因此它是本電路的理想之選。在整個電源電壓和溫度范圍內，插入損耗也是平坦的。關斷隔離是決定本電路性能的另一個非常重要的參數。ADG904-R具有出色的關斷隔離特性，200 MHz以下時其值大于−50 dB。

電路描述

本電路由2個ADG904-R CMOS RF開關和3個IF SAW濾波器組成，電路連接如圖1所示。開關的電源電壓范圍為1.65 V至2.75 V，評估使用標稱電壓2.5 V。RF輸入連接到ADG904-R開關U1的引腳10 (RFC)。ADG904-R開關是單刀四擲開關，RFC引腳是所有四個開關（RF1、RF2、RF3和RF4）的公共連接。U1 (RF1)的引腳4連接到Triquint 856592 SAW濾波器的輸入端。此濾波器是一個單端濾波器，特征阻抗為50 Ω，中心頻率為140 MHz，1 dB帶寬典型值為20.7 MHz。注意，為實現50 Ω最佳端接阻抗，要求集總元件匹配。濾波器的輸出端連接到ADG904-R U2的引腳17 (RF2)。

類似地，第二SAW濾波器(Triquint 856684)連接到U1和U2。此時，該濾波器連接到U1的引腳17 (RF2)和U2的引腳4 (RF1)。856684濾波器的中心頻率為140 MHz，1 dB帶寬典型值為16.18 MHz。

第三SAW濾波器(Triquint 856656)連接到U1的引腳7 (RF3)和U2的引腳14 (RF4)。856656濾波器的中心頻率為140 MHz，1 dB帶寬典型值為11.82 MHz。

必須采用SAW濾波器制造商推薦的PCB焊盤布局方式。為實現從輸入端口到輸出端口的最大隔離，濾波器下方有一個電鍍槽，提高該隔離度有助于實現充分的帶外衰減和最小的帶內紋波。各濾波器的輸入端口和輸出端口利用0603尺寸的電感和電容集總元件實現50 Ω匹配，這是確保電路評估板實現良好性能的重要方面。為了進一步提高隔離度，連接濾波器與開關和RF邊沿連接器的50 Ω傳輸線被設計為共面波導。

11.82 MHz帶寬濾波器的獨立插入損耗與頻率的關系如圖3所示。該數據的測量條件如下：濾波器位于獨立的電路評估PCB上，使用同樣的傳輸線設計和匹配元件，但是RF路徑上無開關。此響應用作參考數據。140 MHz時的插入損耗為−9.17 dB，與數據手冊上的−9.2 dB典型值一致。