改進(jìn)混合信號(hào)電路的RF性能(06-100)

　　簡單的子系統(tǒng)

　　成本、重量和功耗是衛(wèi)星設(shè)計(jì)各部分的關(guān)鍵因素。典型的商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射重量成本為$20k/kg，功耗為$20k/w。因此，降低元件數(shù)，把功能組合到單個(gè)封裝中是非常渴望的。采用UltraCMOS技術(shù)為空間應(yīng)用開發(fā)出一個(gè)集成子系統(tǒng)，它包括一個(gè)IF下變頻器并具有數(shù)字增益控制。此器件展示出藍(lán)寶石襯底的好處，能實(shí)現(xiàn)RF的高集成度，特別是能包含高比例的有源器件。圖1所示的芯片以0.5dB/步給出64dB數(shù)字步衰減，集成有3線串引接口，能提供80dB總增益。

　　最近，根據(jù)消費(fèi)者的要求設(shè)計(jì)了另一個(gè)新的UltraCMOS子系統(tǒng)，它在單芯片上集成3個(gè)IF放大器和3個(gè)數(shù)字步衰減器。所設(shè)計(jì)的IFOC產(chǎn)品是工作在60~200MHz的數(shù)字控制可變?cè)鲆娣糯笃?。其集成設(shè)計(jì)在單芯片中降低到集成數(shù)字步衰減的固定增益放大器，其功耗減小近75%。

　　減小前置定標(biāo)器功率

　　衛(wèi)星用太陽能板和電池產(chǎn)生、存儲(chǔ)自己本身的電源。因此，設(shè)計(jì)人員需要特別節(jié)省板上電源。因?yàn)檫@會(huì)直接影響衛(wèi)星的壽命。往往冷卻多余熱量與產(chǎn)生熱量同樣花錢多。

　　用UltraCMOS前置定標(biāo)器，設(shè)計(jì)人員在空間應(yīng)用比采用GaAs器件可節(jié)省功耗90%。在UltraCMOS器件使用前，此功能由GaAs器件執(zhí)行，典型功耗為500mW。

　　最近，開發(fā)的新UltraCMOS前置定標(biāo)器工作在4~14GHz，是用0.25m UltraCMOS晶體管實(shí)現(xiàn)。此器件為衛(wèi)星制造商提供了靈活的單前置定標(biāo)器，覆蓋寬頻率范圍。因單芯片前置定標(biāo)具有相同的工藝技術(shù)，所以，所有UltraCMOS前置定標(biāo)器通路都可無縫的進(jìn)入U(xiǎn)ltraCMOS PLL，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得容易。

　　UltraCMOS前置定標(biāo)器靈敏度在整個(gè)頻率范圍內(nèi)優(yōu)于+5dBm，在8GHz附近靈敏度大約為-20dBm。衛(wèi)星制造商可以用高靈敏度區(qū)，在所希望的頻率有最佳靈敏度。

　　在用UltraCMOS實(shí)現(xiàn)PLL以前，低成本單片PLL不能滿足像商業(yè)衛(wèi)星這樣的市場需求。除前置定標(biāo)器和IF子系統(tǒng)外，設(shè)計(jì)人員工作在UltraCMOS的目的是把這種有前途的技術(shù)用到RF混合信號(hào)的所有主要功能中。用高集成單片UltraCMOS電路，制造商可降低元件總量數(shù)，簡化元件規(guī)范和消除對(duì)輸入/輸出的關(guān)注。所有這些優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合到未來更復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。(京湘)