CDMA 애플리케이션에 183.6MHz의 MAX2338 믹서 IF SAW 필터를 최적화시킨다
개요: 이 애플리케이션 노트에서는 CDMA 애플리케이션에서 183.6MHz SAW 필터와 MAX2338 믹서 단 사이의 임피던스 정합에 대한 설계 및 시뮬레이션을 보여준다. SAW 필터 S-파라미터는 믹서와 함께 인터페이스를 모의 시험하는데 사용된다. 처리된 예에는 SAWTEK 855893 SAW 필터가 제공된다.
이 애플리케이션 노트에는 MAX2338 믹서 차동 IF 포트와 183.6MHz CDMA IF SAW 필터 간의 최적의 임피던스정합 회로가 제시되어 있다. 테스트 측정 결과와 함께 실용적인 HP-ADS 시뮬레이션 개략 파일이 포함되어 있다. 최적화기준은 최소 필터 삽입 손실, peak-to-peak 진폭 리플 및 최고 믹서 IIP3 성능에 기초한다.
일반적으로, IF SAW 필터를 수 백옴의 소스 차동 임피던스를 인지하려고 한다. MAX2338 CDMA 믹서 출력 트랜스컨덕턴스단의 최적의 부하는 IF 주파수의 함수로 2kΩ ~ 3kΩ 순이다. 그러므로, 최적의 정합을 위해서 하이-로우 임피던스 변환 토폴로지가 필요하다.
최초 S-파라미터 선형 시뮬레이션은 SAW 제조업체에서 공급한 SAW 장치(외부 정합 회로 없음)의 4포트 S-파라미터와 계획된 IF 주파수에서 작동하는 믹서 차동 등가 회로에 기초하여 수행되었다. 내장형 전송선로 길이, 기판 두께, 유전체 재질및 비아 사이즈 특성과 같이 실제 제품 플랫폼 PCB 정보는 정확한 모델링을 위해서 시뮬레이션에 모두 통합시킬 수 있다. 시뮬레이션을통해 확보해서 첫 번째 시험 시 회로 보드에서 실행된 부품 값은 MAX2338 믹서 이득과 SAW 필터 삽입 손실 사이에서매우 양호한 상관성을 입증해 주었다. 최종 회로 완성품은 모델화되지 않은 보드 기생소자를 고려할 수 있도록 모의된 부품 값으로부터약간의 편차를 필요로 할 수 있다.
MAX232X, MAX235X와 같은 다른 Maxim LNA/믹서 제품 및 계열 장치에 비슷한 접근법을 적용할 수 있다.예를 들면, 110MHz에서 MAX2323 IF 포트(핀 19 및 20)를 교차하는 CDMA 믹서 IF 포트의 모의된 내부등가 회로는 0.62pF와 병렬로 12kΩ이다. 2.7kΩ의 외부 부하 저항기는 최상의 이득과 IIP3 최적화를 위해서 선택되었다.따라서, 0.62pF와 병렬로 놓인 2.2kΩ이 IF SAW 필터 입력에 존재하는 등가 차동 부하가 되므로, 이 부하는 시뮬레이션에서소스 임피던스에 가해져야 한다. 아래에는 MAX2323 믹서 IF 포트 임피던스가 요약되어 있다.
MAX2323 simulated IF port equivalent circuit
12kΩ 0.62pF
MAX2323 IF external load
2.7kΩ
Equivalent source impedance presented to SAW filter
2.2kΩ 0.62pF
MAX2338 ~ CDMA 183.6MHz IF 필터 정합 회로 시뮬레이션 예
HP ADS와 같은 선형 RF 시뮬레이터는 본 예에서 정합 회로를 최적화시키는데 사용된다. 이상 변성기(Ideal transformers)는 50Ω 단일단 환경에서 원하는 차동 소스/부하 임피던스로 임피던스 변환에 사용된다. 표면 실장(SMT) 부품 패드 및 전송선로보드 기생소자는 시뮬레이션에서 8.2pF의 등가 션트 커패시턴스로 나타난다. 시뮬레이션에 대한 개략 파일은 부록 A에 나와있다. 순방향 전달 응답은 그림 1에서 보여준다. 시뮬레이션은 SAW 필터에 존재하는 다음 소스와 부하 특성에 기초한다.
SAW Filter
SAWTEK 855893
MAX2338 IF port differential equivalent
circuit
12kΩ 1.7pF
MAX2338 IF external load
3.3kΩ
Equivalent differential source impedance
presented to SAW filter
2.58kΩ 1.7pF
Differential load impedance presented
to SAW filter
604Ω
Board parasitics capacitance modeling
8.2pF shunt (refer to Appendix A)
그림 1. 모의된 MAX2338 ~ 855893 IF 필터 전달 응답
개략도에 나온 정합 회로 부품 값은 결과적으로 매우 양호한 결과와 함께 모의된 값으로부터 큰 편차 없이 Maxim 버전3CDMA 참조 설계에서 실행되었다.
MAX2338과 CDMA IF 필터 정합 회로 측정 예
본 예에서, 비슷한 시뮬레이션 방법론이 정합 회로 부품을 결정하는데 적용된다. SAWTEK 855871 SAW 필터는 본예에 사용된다. 50Ω 환경에서 캐스케이드 응답은 필터 삽입 손실과 완성품 PCB 손실이 주어지면 SAW 제조업체의 스펙 및MAX2338 믹서 이득과 잘 상관된다. 믹서 이득, IIP3 및 필터 선택도는 규격을 모두 충족시키고 있다. 이 측정에 사용된회로도는 그림 2에서 보여준다.
그림 2. MAX2338 ~ SAWTEK 855871 회로도
CDMA IF 필터 테스트 조건
+25°C에서 테스트 수행
RF IN = 소인 응답 측정 시 -30.5dBm에서 881MHz ±5MHz
RF IN = IIP3 측정 시 -25dBm 각 톤에서 880.96MHz 및 881.04MHz