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蜂窩電話系統經常依賴于發射端的功率控制來確保系統正常運行和最大容量，在CDMA系統中也是如此。MAXIM公司產的MAX2206/MAX2208功率檢測器（即系統集成電路）可用來準確檢測發射輸出端功率并能進行精確控制。本文介紹MAX2206和MAX2208在CDMA中的應用及其電路和數據，其所提供數據均工作在83MHz和1880MHz頻段，來自MAX2206和MAX2208評估電路。 1 MAX2206和MAX2208介紹 1.1 MAX2206/MAX2208基本性能 MAX2206和MAX2208是理想的寬帶（800MHz～2GHz）功率檢測器，它的射頻輸入信號來自定向耦合器，輸出電壓的重復性很好。其輸出電壓隨輸入功率逐一增加，并且可以對溫度漂移進行補償，在滿幅（+15dBm）和最低功率（±2.5dB）輸入時，能將這變化降低到小于1dB。這兩種功率檢測器是UCSP封裝，體積為2mm×2mm×0.5mm。其功能引腳方框圖如圖1所示。 圖1 MAX2206/MAX2208引腳方框圖 1.2 MAX2206和MAX2208區別 第一是動態范圍，MAX2206有40dB的動態范圍，范圍從－25dBm到+15dBm，MAX2208動態范圍為25dB。從 －10dBm到+15dBm，比MAX2206低，可以降低功耗；第二是MAX2208有集成濾波器，而MAX2206沒有。有了濾波器可以對平均功率進行檢測，這對于工作在CDMA調制信號時是非常必要的。而MAX2206則需要通過外部濾波器才能準確檢測這樣的信號。 2 在CDMA中的應用 在CDMA的功率檢測中，首先要考慮的一個關鍵參數是輸出電壓中的紋波噪聲（Ripple Noise）。輸出電壓中之所以有這樣的紋波噪聲是因為CDMA調制產生了一個非恒包絡電平，系統參數決定了功率檢測中最大可承受紋波，而利用MAX2208的片內濾波器可滿足這一參數要求。為了降低紋波噪聲，可在IC輸出端Vout并接一個1500pF的電容C4（見圖2），這個電容會增加輸出濾波器的時間常數，而紋波噪聲逐一降低，隨之低通濾波器的帶寬也會減少，達到減少輸出紋波電壓的目的。表1是在MAX2208輸出端接了以1500pF電容后得到的數據。 從表1中看出，Vout并接一個1500pF電容后，紋波噪聲Vp-p逐一降低，從44mV降低至10mV。 圖2 MAX2208評估電路 MAX2206輸出端沒有集成濾波器，為了平滑輸出電壓從而使得CDMA信號可以正確測量，需要在芯片的輸出腳上加一個6800pF電容C4和電阻R3組成的低通濾波器（見圖3），可通過增加電容和電阻的值來降低濾波器帶寬，較窄的濾波器帶寬可減小紋波幅度。表2提供了MAX2206典型應用的結果。從表2中看出，Vout并接一個電容C4和電阻R3后，紋波噪聲Vp-p逐一降低，從47mV降低至10mV。 但是，減小紋波是有代價的，這就是增加了響應時間，為此，必須折中考慮響應時間與紋波噪聲。大多數CDMA系統所帶的響應時間不是很嚴格，典型的是小于500μs。紋波噪聲可降低到系統參數要求的范圍內，同時滿足響應時間要求。例如，沒有外部濾波器時，MAX2228的響應時間為15μs。若增加輸出電容1500pF，最大紋波噪聲可減少到低于50mV，而響應時間則增加到350μs。對于MAX2206，應用了一個RC網絡，包含一個15kΩ的電阻和一個6800pF的電容，最大紋波噪聲可減少到低于50mV，則響應時間為240μs。 3 如何選擇最合適的器件 首先確定被測功率范圍，功率范圍由RF功率和定向耦合器的耦合度來確定。耦合量越大，提供給檢測器的RF功率越低，MAX2206適合高耦合值和寬動態范圍，因為它檢測的功率可以比MAX2208低15dB。 圖 3 MAX2206評估電路 其次要考慮的另一個因素是功率檢測器占用電路板的面積大小，MAX2206在輸出端需增加電阻，這就增加了功率檢測器所占面積。如果空間是設計中關鍵因素，那么MAX2208可以得到更緊湊的設計。 值得注意的是，測試中紋波噪聲測量的噪聲底為10mV，10mV，僅僅是外部噪聲的測量結果，因此不代表功率器的性能。 |
