确保WiMAX收发器有足够的接收动态范围

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WiMAX(微波接入的全球互操作性)是BWA(宽带无线接入)的1种形式，它是基于无线MAN(城域网)的IEEE 802.16标准。它可用于不同的应用，这包括“最后1英里”宽带连接，热点和蜂窝回程以及商用的高速企业连接。
WiMAX的固定版本IEE802.16d提供到固定装置的NLOS(视距无线)传输，采用2~11GHz频率在大约4~6英里范围传输。此标准的移动版本802.16e是802.16d用在2~6GHz频段移动应用的扩展。这使得WiMAX技术可以构建在笔记本电脑或其他移动装置中。在NLOS和移动应用中，接收的信号电平可在相当宽的范围内变化，要求在宽动态范围接收机灵敏度具有组合低噪声因数，以确保在用户期望的数据率有可靠的服务。
前端LNA(低噪声放大器)确立基本的噪声因数和大数值时接收机的整个动态范围。采用GaAspHEMT MMIC(单片微波集成电路)可得到1dB噪声因数，但提供足够的动态范围是一项困难的设计任务。显著地扩展动态范围性能的一种方法是增加1个开关配置，此开关配置在放大器低噪声因数和不要求增益将自动旁路放大器，这是因为接收信号的高电平原因。
Avago Technologies 公司开发出一款GaAs pHEMT MMIC放大器(MGA-71543)，它包含1个集成旁路开关，对于低噪声工作能使外部电路最佳化。对于接收机设计人员，这比用分立晶体管和分立开关元件的设计是一种更简单的方案。工作在旁路模式时(在器件电流显著降低时自动选择)，输入和输出通过调节电路达到内部匹配，调节电路使LNA的输入和输出阻抗一模一样，这对于用在多路转换器、滤波器或两者之间的放大器是非常重要的。在不需要高增益时采用旁路开关有助于维持输入监听性能和降低功耗(靠降低总电流到零实现)。输入和输出不完全匹配，而需要1个简单的串联/并联电感器来实现低噪声因数和VSWR(电压驻波比)到50Ω。

图1示出单级放大器电路图。表1给出放大器(工作在3.3V电源，耗电10mA)的板级性能。

集成调节旁路放大器设计的优点之一是容易级联成两级(图2)，使其具有更大的灵活性。第1和第2个放大器级联可提高大于21dB增益和大约1.2dB噪声因数(在3.5GHz)。输入和输出返回损耗大于10dB，工作电流大约21mA。

旁路第2级降低增益6.3dB左右，但有助于维持输入监听性能并降低总电流损耗到10mA左右。由于第1级的噪声因数支配放大器的整个噪声因数，所以最后所得到的噪声因数大约为1.8dB。

在最强的信号条件下，两级都可旁路，导致大约11.4dB总衰减，而降低总电流损耗到几乎为零。
随着检测器和下级电路的最佳化，采用1或2级调节旁路前端LNA的WiMAX接收机在不同和可变的传输通路能提供可靠的性能。