Передатчик сотовой подвижной (мобильной) радиосвязи (мощность БС – 8 Вт, диапазон рабочих частот – 935-960 МГц), страница 3

Область рабочих частот модулятора LT5568 составляет  700 – 1050МГц. С целью уменьшения нелинейных искажений модулятор работает на низких мощностях. Микросхема содержит встроенный буфер-усилитель модулируемого РЧ-сигнала,  фазовращатель, защиту от повышенных сигналов информационной последовательности в виде встроенного диодного ограничителя. Все радиочастотные входы и выходы согласованы к импедансу в 50 Ом. Основной элемент модулятора – перемножитель. Перемножитель представляет собой балансное устройство на четырёх транзисторах с дифференциальными входами (сигнальным и опорного колебания) и дифференциальным выходом. Для входного сигнала перемножитель представляет собой токовый элемент с низким входным сопротивлением и высоким выходным сопротивлением. Опорное колебание, с которым перемножается информационный сигнал, подаётся в виде напряжения на базы транзисторов. Перемножители используются вместе с преобразователем «напряжение-ток», включаемым на его эмиттерном входе.

Подробное описание квадратурного модулятора LT5568 приведено в приложении.

Опорное колебание, определяющее центральную частоту используемого канала обычно формируется в синтезаторе частот. Синтезатор частот формирует сетку частот каналов, определяемых формулой:

Fl(n)=890,2+0,2*(n-1), МГц;                                        (1.6)

Fu(n)=Fl(n)+45, МГц;                                                    (1.7)

1<n<124, где Fl(n) – частота канала в полосе 890-915МГц, Fu(n) – частота канала в полосе 935-960МГц, n – номер канала.

В настоящем курсовом проекте для формирования сетки частот используется  синтезатор ADF4111  фирмы «Analog Devices» [11]  в сочетании с ГУН VCO190-902T этой же фирмы. Этот синтезатор характеризуется диапазоном формируемых частот в 800-1200МГц, наличием программируемого предварительного делителя с дробными коэффициентами деления (8/9, 16/17, 32/33, 64/65). Микросхема не чувствительна к перепадам питающего напряжения и сохраняет работоспособность в диапазоне питающих напряжений 2,7-5,5В. Управление формируемой частотой осуществляется от внешнего запрограммированного устройства; при этом существует возможность оперативно отслеживать параметры выходного сигнала и внутренних состояний синтезатора со специального выхода, подключаемого ко внешнему устройству.

Разнос частот в 200кГц (стандарт GSM) осуществляется путём деления частоты опорного  кварцевого генератора в 13МГц на 65. Синтезатор ADF4111 не требует согласования в 50 Ом с опорным кварцевым автогенератором, содержит встроенный автоматический усилитель-ограничитель уровня опорного сигнала.

Приведённые выше параметры синтезатора соответствуют требованиям, предъявляемых к синтезаторам частот при построении передатчиков базовых станций сетей GSM. Подробные характеристики и параметры синтезатора частот ADF4111 приведены в приложении.

Достаточно высокие требования к стабильности частоты () и уровню внеполосных гармонических составляющих сигнала предъявляются к опорному генератору. Имеется множество схем реализаций генератора, удовлетворяющего этим требованиям. В [10] представлена одна из схем реализации кварцевого автогенератора  с эффективным подавлением высших гармонических составляющих в спектре выходного сигнала.

На рисунке 1.4 представлена схема используемого автогенератора.

Рис 1.4. Кварцевый автогенератор

Кварцевый автогенератор представляет собой емкостную трёхточечную схему с кварцевым резонатором, включённым между базой и эмиттером транзистора. Кварцевый резонатор и фазирующие конденсаторы образуют мост, в одну диагональ которого включен нагрузочный резистор, а к другой подключён выход транзистора. Кварцевый резонатор и фазирующие конденсаторы представляют собой фильтр мостового типа с полосой пропускания, определяемого добротностью кварцевого резонатора. Это уменьшает уровень шумов в выходном сигнале. Величина ёмкости конденсатора 6 подбирается таким образом, чтобы обеспечивалось условие баланса моста:

,                                        (1.8)

где  –  статическая ёмкость кварцевого резонатора.