《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設(shè)計應(yīng)用 > 性能優(yōu)異的CMMB終端設(shè)計
性能優(yōu)異的CMMB終端設(shè)計
摘要: 目前,CMMB移動電視應(yīng)用的終端產(chǎn)品主要是手機(jī),、PMP,、GPS、車載電視以及PCTV等,,這些系統(tǒng)共有的特點是尺寸小,,內(nèi)部干擾比較強(qiáng)。較強(qiáng)的干擾易對CMMB移動接收的性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響,。一個系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性不僅由芯片性能,、天線性能以及PCB Layout決定,還涉及到空間的各種干擾等等,。
Abstract:
Key words :

目前,,CMMB移動電視應(yīng)用的終端產(chǎn)品主要是手機(jī)、PMP,、GPS,、車載電視以及PCTV等,這些系統(tǒng)共有的特點是尺寸小,,內(nèi)部干擾比較強(qiáng),。較強(qiáng)的干擾易對CMMB移動接收的性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。一個系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性不僅由芯片性能,、天線性能以及PCB Layout決定,,還涉及到空間的各種干擾等等。如果在設(shè)計中不注意干擾的抑制,,往往性能會有非常大的損失,。設(shè)計一個性能優(yōu)異的CMMB移動數(shù)字電視終端,需要綜合考慮很多因素,,本文將作詳細(xì)討論,。

  CMMB接收芯片

  卓勝微電子的CMMB接收芯片MXD0251內(nèi)部集成自主研發(fā)的硅調(diào)諧器和解調(diào)器,內(nèi)含1.2V LDO,,外部僅需要3.3V供電,,降低了系統(tǒng)成本和PCB面積。MXD0251在整個UHF波段,,噪聲系數(shù)小于3.5dB,;QPSK 0.5模式的載噪比達(dá)到1.4dB;抗數(shù)字模擬鄰頻干擾性能優(yōu)于-50dB,;抗模擬同頻指標(biāo)達(dá)到-14dB,;對多徑的處理和抗同頻干擾采用了先進(jìn)的算法,具有非常好的實驗室指標(biāo),,從芯片級保證了良好的接收靈敏度和抗干擾能力,。目前在各個城市,,發(fā)射的信號頻點比較多,有些地方,,模擬同頻和模擬鄰頻干擾很強(qiáng),,MXD0251突出的抗鄰頻干擾性能以及抗同頻干擾性能使其在這些復(fù)雜條件下的都能做到穩(wěn)定接收。


圖1:基于MXD0251的CMMB移動數(shù)字電視終端系統(tǒng)架構(gòu),。

  天線

  信號鏈?zhǔn)加谔炀€,,目前主流的手持移動終端的CMMB接收天線是拉桿天線,其它陶瓷內(nèi)置天線,,有源內(nèi)置天線在市場上也有出現(xiàn),。以拉桿天線為例,首先要保證合適的天線長度,,通常要求長度大于120mm,,小于200mm,理想的長度是180mm,。

  在結(jié)構(gòu)上確定好天線后,,需要做天線的匹配調(diào)試。天線匹配的目的是減少信號反射,,提高信號傳輸效率。對于UHF接收頻段,,建議天線匹配電路預(yù)留一個Π型的網(wǎng)絡(luò),。良好的天線匹配應(yīng)使得在工作頻段內(nèi),回波損耗小于-6dB, 天線整體的平均增益大于-4dBi,,平均輻射效率大于40,。再根據(jù)有源測試的結(jié)果做數(shù)據(jù)分析,以確定是否需要再修改天線匹配,,以真正實現(xiàn)匹配的共軛,,或有目的地優(yōu)化某個頻段的性能。

  總之,,天線匹配能實現(xiàn)整個工作頻帶內(nèi)的性能均衡,,提升天線的整體接收性能,或有針對性的優(yōu)化某個頻段的性能,。圖2是一個實際的案例,,從500MHz和700MHz對比來看,500MHz的匹配較好,,諧振較強(qiáng),,增益比700MHz時提高5dB。


圖2,、 天線無源性能,。

  天線選好,,匹配做好之后,需要考慮RF接收前端,。在PCB上,,保證RF走線盡量短,不要有多余的支點,,走線周圍沒有數(shù)字信號,,沒有其它非地的過孔,RF接地充分,,這是基本要求,。即使做到這些,仍可能有各種干擾耦合到RF部分,。卓勝微電子與主流CMMB天線廠家都有深入的合作,,能夠幫助客戶選擇最合適的天線方案,設(shè)計良好的匹配電路,,并配合天線廠家進(jìn)行天線匹配調(diào)試,。

  板級干擾

  電源和地的影響主要表現(xiàn)為對系統(tǒng)底噪的惡化,所以需要保證小的電源紋波,。CMMB屬于分時隙系統(tǒng),,在接收信號的時隙,電流會比較大,,其余時隙則電流很小,,在這種情況下,還需要考慮電壓變化,。如果是DC-DC供電,,布局走線上要保證電源回路沒有干擾產(chǎn)生。另外,,地回路應(yīng)該保證RF部分的回路最短而且干凈,。如果有比較強(qiáng)的數(shù)字干擾部分,可以在地回路上做分割,,以減少數(shù)字部分回路對RF部分的影響,。


圖 3 單個單音干擾(Span:20MHz)

  系統(tǒng)時鐘,ADC,,DAC,,DDR時鐘,一些信號線的干擾影響表現(xiàn)為,,在某些倍頻點上產(chǎn)生強(qiáng)的毛刺噪聲(spur)(通過頻譜分析儀在RF輸入口測得),,如圖3所示。700MHz上的干擾達(dá)到-89dBm,,這將會使698MHz上的接收靈敏度下降,。有時,,CMMB工作頻帶內(nèi)會存在多處spur,這意味著會有多個頻點受到影響,,如圖4所示,。


圖 4 多個單音干擾 (Span:500MHz)

  MXD0251內(nèi)部算法對上述情況有特殊的處理,會自動檢測spur存在的位置,,進(jìn)行濾除,。通常上,這些問題也可以在Layout中得到避免,。干擾源遠(yuǎn)離RF部分,,在地回路處理方面,盡量使干擾源和RF部分在RF走線層無直接的地回路,,干擾部分的走線盡可能短,。當(dāng)然,各個系統(tǒng)遇到的現(xiàn)象可能不太一樣,,具體的現(xiàn)象需要具體分析,。圖5是一個spur性能優(yōu)秀的系統(tǒng):頻帶內(nèi)的各個頻點沒有spur,因而使得靈敏度曲線比較平坦,。


圖 5 無干擾的頻譜 (Span:500MHz)

  耦合干擾

  常見的耦合干擾包括:LCD的FPC的輻射干擾,;鍵盤的背光干擾;DC-DC等,。其中LCD通常是主要的干擾源,,噪聲經(jīng)天線耦合至芯片內(nèi)部,惡化接收性能,,而且屏的干擾往往影響的頻帶比較寬。通常要求在信號線上加EMI器件,,做好屏蔽和接地處理,。從眾多的案例來看,在600MHz以下,,屏的 FPC會產(chǎn)生3dB到7dB的影響,,頻率越低,受影響越大,。此外,,在射頻前端需要注意抑制空間其它無線通信信號的干擾,增加一個SAW濾波器是有效的方案,。

  在耦合接收靈敏度方面,,好的系統(tǒng)和差的系統(tǒng)有時會相差數(shù)十dB,這樣的差距將直接影響到一個移動電視產(chǎn)品設(shè)計的成敗,。卓勝微電子可為客戶的整機(jī)樣機(jī)提供閉環(huán)性能測試以及開環(huán)性能測試,,這樣就可以發(fā)現(xiàn)整機(jī)中潛在的耦合干擾,。我們可為客戶確定干擾源,分析干擾因素,,提出干擾抑制方案,,調(diào)試出性能優(yōu)異的整機(jī)。

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。