用于MAX3580的前端双工滤波器

    概述

    MAX3580是一款直接变换调谐器，用于数字视频陆地广播(DVB-T)。本文讨论了在MAX3580输入端增加一个双工滤波器，可以改善二阶输入截点(IIP2)的案例。集成输入开关使MAX3580能够选择双工滤波器中的其中一组进行滤波，使所需频段的信号通过，同时抑制干扰频段的信号。这一特点使双工滤波器尤其适合DVB-T应用，因为DVB-T规定的频率范围包括两个单独频段。由于两个频段相互独立，当需要抑制其中一个频段的信号时，只需选择双工滤波器中的一组。通过对干扰频段信号的抑制，二阶失真指标得以改善，因为造成二阶失真的因素即来自于干扰频段。

      工作原理

    完全集成的直接变换调谐器MAX3580覆盖的输入频率范围包括170MHz到230MHz (VHF-III)和470MHz到878MHz (UHF)。MAX3580集成了一个RF输入开关和多频段跟踪滤波器，提供了一个低功耗调谐器方案，无需考虑二次变频方案中的成本、功耗问题。这种零中频架构省去了所有的声表滤波器，直接输出基带I/Q信号。

    双工滤波器

    由于在DVB-T应用中使用两个独立的频段(VHF和UHF)，这样就可以用一个双工滤波器与MAX3580的输入开关配合工作，改善二阶输入截点(IIP2)的性能，并抑制较强的带外信号。集成输入开关如图1所示，图2和表1是所推荐的双工滤波器。双工滤波器的两个输入端都连接至天线。其中VHF滤波器的输出端连接到MAX3580的RFIN2引脚，UHF滤波器的输出端连接到MAX3580的RFIN引脚。

图1. MAX3580功能框图

图2. MAX3580双工滤波器原理图

    当接收机调谐到VHF频段时，输入开关设置通过低通滤波器接收信号，使VHF频段的信号通过，同时抑制UHF频段的信号。同样，当接收机调谐到UHF频段时，输入开关设置为通过高通滤波器接收信号，使UHF频段的信号通过，同时抑制VHF频段的信号。图3所示为测量MAX3580评估板(rev 1)得到的这两个滤波器的频率响应曲线。

图3. 双工滤波器的抑制和插入损耗

    双工滤波器与MAX3580配合使用，在同一个评估板上测量的对干扰频段的隔离度如图4所示。当调谐到VHF频段时，UHF频段的信号衰减15dB (典型值)；调谐到UHF频段时，VHF频段的信号衰减至少32dB。

图4. 双工滤波器与MAX3580配合使用时频段之间的隔离度

    这一专有方案提高了IIP2指标，同时对总噪声系数的影响最小。IIP2在VHF频段的改善归功于对UHF频段的衰减，因为UHF频段在VHF频段产生A-B失真。同样，UHF频段IIP2的改善归功于对VHF频段信号的衰减，因为VHF频段在UHF频段产生A+B和A-B失真。

    从表2可以看出：双工滤波方案对于所选择的输入频率和LO，IIP2改善了30dB以上，噪声系数下降不到0.8dB。从图4可以看出IIP2在其它方面的改善，通过对带外输入信号的隔离提高了IIP2。当两个输入频率均在频带以外时，对两者衰减的总合即为IIP2的改善。因此，当输入频率为707.5MHz、878MHz，LO频率为170MHz时，IIP2仍可提高25dB。

表2. 双工滤波器对IIP2 的改善以及NF性能的影响

    结论

    通过一个分立双工滤波器与MAX3580 DVB-T集成调谐IC配合使用，可以改善二阶输入截点(IIP2) 25dB以上，并加强对带外信号的抑制，代价是降低了接收系统的噪声系数，但只降低了0.8dB。