本文將討論一個在無線移動數(shù)據(jù)接收中常見的問題。

　　射頻接收機面臨的問題

　　射頻接收機所面臨的共同問題是必須用同樣的硬件處理強弱兩種信號，同時要保證信號的完整性。對于移動用戶來講，這個問題將更為突出。信號必須在不同地點以及不同條件下得到最優(yōu)處理，如圖1所示，在遠離天線時信號較弱，潛在問題是數(shù)據(jù)可能會丟失，而靠近天線時信號則較強，又容易導致飽和從而影響信號的完整性。另外一種情況是手持設備如筆記本電腦可能會因為建筑物阻擋而導致信號減弱，甚至丟失。當避開建筑物阻擋時，信號強度增強，相當于更接近天線而出現(xiàn)接收機飽和的問題，如圖2所示。因此，接收機必須具有不同的增益及其靈敏度來放大信號，以滿足信號從強到弱的變化。

　　射頻前端

　　為了確保接收機信號的可靠性，針對不同信號強度，射頻前端需要具有調(diào)節(jié)性能的能力。對于弱信號而言，低噪聲放大器應具有高增益和低噪聲；對于強信號而言，為避免接收機過載應選擇具有低增益和高線性的放大器。集成旁路功能的級聯(lián)放大器應具有高增益和低噪聲的性能，同時在旁路時，又需要有低增益高線性的性能。

　　圖3所示為一個無線接收機的前端，可以看到這是一個由兩級放大器組成的級聯(lián)放大器，每級都有旁路開關(guān)并帶一個濾波器，用于濾除帶外干擾信號。該低噪聲放大器可以在放大時獲得較低的噪聲，保證較好的靈敏度；當用作旁路時，可以使大信號直接傳遞過去，并獲得較好的線性。從圖4中可以看到，對于小信號模式，該模塊可以提供好的噪聲系數(shù)，且具有較高的增益；對于中等強度的信號，由于此時不需要高增益，因此第二級放大器是不工作的，此時可以提供中等的放大增益以及好的噪聲系數(shù)；由于在旁路功能時，電路消耗幾乎為零，因此當把第二級旁路時將會減少電路消耗，增加電池使用時間；當?shù)图壏糯笃髋月窌r可以保證其線性，或者在信號上把兩級放大器都旁路掉，兩級放大器帶來的衰減可以保證接收機不飽和，此時全部電流消耗幾乎為零。

　　圖5所示的為分立元件組成的帶旁路功能的低噪聲放大器。傳統(tǒng)的設計方法是使用一個低噪聲放大器加一個旁路開關(guān)，這樣控制電流可以滿足很大的動態(tài)范圍。圖5所示的放大器需要復雜的匹配電路和控制電路，這樣將使用很多外圍元件，占用很大的電路板空間，而且設計也很困難，最終導致投入市場時間變長，裝備成本變高。

　　圖6所示的是一個集成旁路功能的低噪聲放大器實例。其中，低噪聲放大器、旁路開關(guān)、偏置電路、匹配電路全部集成到了MMIC中，因此，該電路中包括放大器在內(nèi)一共只有7個元件，板子面積減小到了0.64平方厘米，只有分立元件PCB板的20%。使用集成方案，使設計變得簡單，板子尺寸減小，成本降低，滿足大動態(tài)信號范圍的要求。