不少供應(yīng)商也在考慮把WiMAX設(shè)備作為提高其網(wǎng)絡(luò)寬帶無(wú)線接入(BWA)能力的一種有效方法。當(dāng)然，價(jià)廉的WiMAX服務(wù)需要低成本的WiMAX設(shè)備，而Maxim Integrated Products公司的新型無(wú)線寬帶RF收發(fā)器集成電路(IC)MAX2837就是滿足這一要求的一款單芯片解決方案。該收發(fā)器適用于2.3~2.7GHz頻帶，支持固定、便攜式和移動(dòng)WiMAX系統(tǒng)。  

WiMAX即全球微波接入互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，一直被視作有線數(shù)字用戶線路(DSL)技術(shù)的無(wú)線替代。這種無(wú)線城域網(wǎng)(WirelessMAN)技術(shù)可為基站周圍30英里以內(nèi)的固站用戶和基站周圍10英里以內(nèi)的移動(dòng)站用戶提供高數(shù)據(jù)率的通信服務(wù)。WiMAX設(shè)備的工作“規(guī)則”由幾種IEEE標(biāo)準(zhǔn)定義，IEEE 802.16-2004規(guī)定固定WiMAX系統(tǒng)的要求，IEEE 802.16e-2005則給出移動(dòng)用戶的WiMAX要求。  

對(duì)于IEEE 802.16-2004固定標(biāo)準(zhǔn)，授權(quán)頻帶在2.5~3.5GHz附近，免授權(quán)頻帶在5.2和5.8GHz間。按照IEEE 802.16e的定義，移動(dòng)WiMAX被明確規(guī)定為允許移動(dòng)設(shè)備從一個(gè)基站向另一個(gè)基站切換以實(shí)現(xiàn)漫游，它專門針對(duì)工作在2.3GHz和2.7GHz頻帶的系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。固定WiMAX基于正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)，而移動(dòng)WiMAX同時(shí)采用了OFDM和正交頻分多址訪問(wèn)(OFDMA)技術(shù)。  

WiMAX采用了大量不同的調(diào)制格式，包括BPSK、QPSK、16QAM和64QAM，根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)轉(zhuǎn)換調(diào)制格式。通過(guò)這種自適應(yīng)的調(diào)制方案，傳輸率可達(dá)75Mbps。WiMAX信號(hào)以突發(fā)脈沖形式被發(fā)送，其幀結(jié)構(gòu)分為前導(dǎo)信號(hào)(Preamble)和數(shù)據(jù)區(qū)。對(duì)WiMAX信號(hào)進(jìn)行2048點(diǎn)的快速傅立葉變換(FFT)，可把類噪聲信號(hào)從頻域轉(zhuǎn)換到時(shí)域。  

MAX2837單芯片收發(fā)器(圖1)整合了RF到基帶接收信號(hào)路徑和基帶到RF發(fā)射路徑。它采用先進(jìn)的SiGe BiCMOS工藝，功耗和噪聲系數(shù)都很低，從而擁有出色的接收器靈敏度。這款收發(fā)器帶有一個(gè)零中頻(zero-IF)直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)，其中包括步長(zhǎng)20Hz的低相噪快速轉(zhuǎn)換Δ-Σ小數(shù)N分頻鎖相環(huán)(PLL)頻率合成器。這種零中頻架構(gòu)的鄰信道載波泄漏極低，無(wú)需頻率校正。相比傳統(tǒng)的超外差收發(fā)器架構(gòu)需要外部表面聲波(SAW)濾波器進(jìn)行信道濾波，MAX2837則是在自己的接收和發(fā)送部分中集成了單片式基帶濾波器。  

該無(wú)線收發(fā)器IC帶有可編程信道帶寬濾波器，支持從1.75~28MHz的帶寬，符合WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的信道帶寬要求。這種片上信道濾波器可以對(duì)所有的WiMAX帶寬進(jìn)行編程：1.75、2.5、3.5、5.5、6、7.7、8.75、10、14、15、20和28MHz。SPI兼容接口可實(shí)現(xiàn)信道濾波的電子編程，這一特性使單個(gè)基本無(wú)線設(shè)計(jì)可以支持不同地區(qū)的市場(chǎng)由于國(guó)家頻譜管制而造成的不同信道帶寬。  

為支持合成器，MAX2837還集成了一個(gè)壓控振蕩器(VCO)和一個(gè)數(shù)字可控晶體振蕩器(DCXO)，后者可采用低成本晶振來(lái)替代昂貴的溫度補(bǔ)償晶振TCXO。DCXO結(jié)合這一合成器，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字自動(dòng)頻率控制(AFC)，從而擴(kuò)展了系統(tǒng)范圍，同時(shí)保持WiMAX標(biāo)準(zhǔn)(10-6BER)所要求的最小比特誤碼率(BER)之性能。  

片上DCXO可采用±25PPM或更高頻的低成本溫度頻差晶振。DCXO的調(diào)諧步長(zhǎng)小于1PPM，固有單調(diào)性，允許AFC算法的開發(fā)，整個(gè)工作溫度范圍上總體頻率誤差保持在1PPM之內(nèi)。  

小數(shù)N分頻PLL合成器甚至還可以采用價(jià)廉的非調(diào)諧晶振。代替數(shù)字調(diào)諧晶振的負(fù)載電容，可以25Hz步長(zhǎng)調(diào)節(jié)RF頻率，以消除頻率誤差。與參考時(shí)鐘(晶振)相關(guān)的采樣時(shí)鐘誤差(以及符號(hào)定時(shí)誤差)可在I/O采樣信號(hào)的WiMAX調(diào)制解調(diào)器插補(bǔ)中被數(shù)字校正，從而解決采樣時(shí)鐘的漂移問(wèn)題。  

MAX2837包含了一個(gè)基帶/控制接口，帶有片上直流漂移消除(DC offset cancellation)、同相/正交(I/Q)誤差檢測(cè)和載波泄漏檢測(cè)電路。除了RF帶通濾波器、參考振蕩器晶振、RF開關(guān)、發(fā)射器功率放大器以及少量無(wú)源元件之外，要構(gòu)成一個(gè)完整的WiMAX RF收發(fā)器前端幾乎不再需要什么額外的電路了。  

MAX2837的接收器部分帶有一個(gè)噪聲系數(shù)2.3dB的集成低噪放大器(LNA)，在最大增益設(shè)置時(shí)輸入三階交調(diào)截取點(diǎn)(input Third-order Intercept Point，IIP3)從-8到-11dBm可調(diào)。在整個(gè)RF輸入范圍上的峰峰值增益變化一般為0.8dB(圖2)，而在集成LNA的所有設(shè)置下RF輸入回?fù)p的典型值為13dB。總電壓增益一般是99dB，其中包含了可調(diào)RF增益和基帶增益。RF增益步長(zhǎng)為8、16和32dB，基帶增益范圍一般為62dB(最小步長(zhǎng)2dB)。