基于ADF4350的宽频带频综模块

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【摘要】在移动通信中，设计宽频带统一方案的频率合成器，降低设计的复杂程度、简化设计，提高模块的通用性是目前大家十分关心的问题，而ADI公司的adf4350芯片的推出，并且结合AD8342芯片，设计出适合目前移动通信所有制式的宽频带频综模块。文中详细的介绍了两种芯片的特点功能和组成原理，并完成了系统的应用电路的设计测试工作。

【关键词】宽频段频率合成器；相位噪声；ADF4350；AD8342

Based on the broadband segment ADF4350 frequency synthesizer system

Kou XiaoBing

（The 723 Institute of CSIC，Yangzhou 225001，China）

Abstract：In mobile communications，broadband segment unified program designed frequency synthesizer to reduce design complexity，simplify design，improve the module's versatility is of great concern to all problems，ADI's ADF4350 chip production，combined with AD8342 chip，designed for the mobile communications segment for all formats of the broadband frequency synthesizer system，the text describes in detail the characteristics of two chips function and composition theory，and completed the system design of the application circuit test.

Key words：Wide-band frequency synthesizer；Phase noise；ADF4350；AD8342

1.引言

在目前的移动通信系统中，由于三大运营商采用不同的频率，为了满足大家通信的而避免相互的干扰，所以需要采用各种不同网络制式的选带模块滤除不必要的频段信号。目前常规使用的是中国电信的CDMA通信网、以及中国移动的GSM（Global System for Mobile Communications） 网和中国联通的WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access） 网，分别对应的上下行频率范围是825-835MHz，870-880MHz；885-915MHz，930-954MHz；1940-1955MHz，2130-2145MHz等。如果满足系统整机的要求，一般的设计分别采用分段的VCO芯片，并选择相对应频段的混频器，这样就造成了需要6种频段的VCO芯片和6种相对应的混频器芯片，造成系统设计的繁琐以及采购多种的芯片。为了简化设计，提高PCB电路板的通用性和降低成本，采用集成一体通用的选带模块的设计，是目前移动通信直放站设计的迫切需要。

频率合成的方式主要有直接式、锁相式和直接数字式三种方法。其中直接式频率合成法由于输出的谐波、噪声及寄生频率均难以抑制而较少采用；目前广泛采用的直接数字式频率合成方法也面临输出频率上限难以提高和寄生输出难以抑制两个难题。而锁相式频率合成器是七十年代锁相技术发展和应用的结果，随着集成化程度的越来越高，各种控制电路、程序分频器、鉴频／鉴相器等数字电路目前已可集成到一个芯片中。因此，现在，许多微波和毫米波频率合成器的设计往往采用锁相式的频率合成方法来实现。本文的设计方案采用的就是锁相式频率合成芯片。

2.ADF4350和AD8342的特点功能

2.1 主要特点

2.1.1 ADF4350功能介绍

ADF4350是集成了VCO的宽带时钟合成器，可以实现分数N 或整数N 的PLL频率合成器，输出频率从2.16GHz到4.35GHz。片内的1/2/4/8或1/16分频电路可产生低到135MHz的RF（Radio Frequence）。它的工作电压3.0V到 3.6V。可以广泛的用在无线基础设备如CDMA、GSM、WCDMA以及测试设备上。

2.1.2 AD8342功能介绍

AD8342是一款高性能、宽带有源混频器，非常适合要求严格的接收通道应用，这些应用要求所有端口均具有宽带宽，并且交调失真和噪声系数极低。AD8342的典型变频增益为3.7dB。集成的LO驱动器以低LO驱动电平提供50Ω输入阻抗，有助于将外部元件数降至最少。差分高阻抗宽带RF端口很容易与有源器件和无源滤波器接口。RF输入接受高达1.6V峰峰值或8dBm（相对于50Ω，P1dB）的输入信号。

2.2 芯片引脚简介

ADF4350采用CP-32-2封装，共4边每边8个合计32个管脚，封装的尺寸只有很小的5*5mm的表贴封装。程序设计主要有关的是通过SPI总线的方式提供1脚CLK（时钟信号）、2脚DATA（数据写入信号）、3脚LE(输入使能信号)以及30脚MUXOUT（锁定判断输出信号）。

AD8342采用CP-16-3封装，共16个管脚，封装的尺寸为3*3mm的表贴封装。主要有关的是3脚LOIN（本振输入管脚）、6IFOP脚或者7IFOM脚（中频输入输出管脚）以及15脚RFIN（射频输入输出管脚）。

3.宽频带频综系统的组成

根据实际直放站系统的要求，针对宽频段频综系统，一般系统的中频频率的范围是70MHz-200MHz的范围，而且射频5个网络(CDMA、GSM、DCS、TD-SCDMA、WCDMA)的频率范围是825MHz-2170MHz的宽带范围。所以设计的频综的范围最大值为625MHz-2370MHz的范围。选择的两款芯片的工作频率范围分别是ADF4350(135MHz-4.35GHz)和AD8342(200MHz-3GHz)都满足系统宽带设计的需求。

4.设计电路

ADF4350与AD8342的配合非常适合目前所有无线通信系统的选频模块和选带模块的设计，根据以上两个器件的特点，结合高稳定的温补晶振作为参考时钟信号，可以设计出全新的、通用型的频率处理系统，目前已经批量化生产。

5.结论

本文介绍了ADF4350芯片和AD8342组合使用，用于目前所有的移动通信的选频模块和选带模块中，降低了研发费用的投入，节省了器件采购的数量，更换相应的中频和射频滤波器后，就可以适应目前各个通信网络的直放站产品中，大大的加快了产品的生产周期，提高了产品的通用性。

参考文献

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