SDARS MAX2140 XM无线调谐方案

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Abstract

本应用笔记介绍了采用MAX2140构建的SDARS XM无线调谐方案，包括基本的RF至解调器、天线至解调器的信号链路，并介绍了MAX2140调谐器的特性以及SDARS接收器的一些重要RF规范。

概述

卫星数字音频无线服务(SDARS)是基于卫星的直接广播无线服务系统。SDARS中，经过数字编码的音频娱乐信息通过轨道同步卫星直接传播给地面接收机，当地面接收机不在卫星覆盖范围内时，也可以通过中继站发送给接收机。Maxim的MAX2140提供了一个完备的RF至基带SDARS接收方案。

完备的SDARS接收器MAX2140

MAX2140是专为SDARS设计的接收器，具有以下特性：

  • 完备的接收方案，只需一个SAW滤波器
  • 内置RF AGC环路
  • 差分I/Q接口
  • 内置完整的频率发生器
  • 偏置电源用于外部LNA
  • 过流保护
  • 低功耗待机模式

图1给出了MAX2140的方框图。

图1. MAX2140方框图/引脚配置

图1. MAX2140方框图/引脚配置

XM无线调谐模块框图

RF输入至解调通道的原理框图如图2所示。

图2. SDARS无线调谐器框图

图2. SDARS无线调谐器框图

  • 音频信号先由天线接收下来，为了满足灵敏度的要求，需要外接一个低噪放(LNA)，该LNA受控于基带控制器；
  • 此调谐器内部自带RF AGC环路和由基带控制的IF AGC环路，可以有效提供超过92dB的总动态范围。IF AGC和RF AGC的工作如附录A所示；
  • SAW滤波器以及片上集成的低通滤波器保证了信道的灵敏度。后端信号通路还具有一个高通滤波器，可消除直流失调；
  • 为了实现充分的镜频抑制，该器件采用镜频抑制混频器，以保证优异的半中频抑制特性；
  • N分频PLL可以实现很小的频率步长，便于实现AGC环路。另外，基准由外部XTAL和片上振荡器提供。该器件同时也提供了基准缓冲输出。

SDARS调谐器规范

1. 频率和信道带宽


XM分配到12.5MHz的频带内，频率范围介于2332.5MHz至2345MHz之间，中心频率为2338.75MHz。该频谱大致可分为6段。其中四段用于传输卫星信号，另外两段用于地面中继网络的信号传输。

图3. SDARS频率带宽.

图3. SDARS频率带宽.

2. 调制


卫星采用QPSK调制，中继则采用COFDM调制，以满足地面广播的要求。


3. MAX2140的RF规范


表1. MAX2140的RF规范(详细信息请参考数据资料。)
PARAMETER CONDITIONS TYPICAL UNITS
Frequency SDARS Band 2320 to 2345 MHz
Channel Bandwidth   12.5 MHz
Input Power Range Over RF and IF AGC Range -91 to +3 dBm
Noise Figure RF AGC is at maximum gain.
IF AGC is at reference		 8.5 dB
Out-of-Band Input IP3 At Maximum Gain -9 dBm
Out-of-Band Input IP2 At Maximum Gain +38 dBm

附录A：IF AGC和RF AGC

附录A：IF AGC和RF AGC