超高リニアリティ、超低ノイズのダイレクトコンバージョントランスミッタを実現する
GSM/EDGE基地局用Txチップセット
カリフォルニア州サニーベール — 2006年8月30日 — マキシム・インテグレーテッド・プロダクツ(NASDAQ：MXIM)は、GSM/EDGE基地局トランスミッタアプリケーション用に特別に設計された新しい高性能SiGeのI/Q変調器およびディジタルRF可変利得アンプ(VGA)ドライバのチップセットを発表しました。I/Q変調器のMAX2021/MAX2023とVGAのMAX2058/MAX2059を組み合わせることによって、ダイレクトコンバージョン方式の(ゼロIF)トランスミッタの競合ソリューションの中で最低のノイズおよび最高のリニアリティレベルを実現します。
概要
無線インフラのアプリケーションでは、コストを抑えると同時に性能の維持または向上がたえず求められています。設計者は、部品点数の削減、基板サイズの縮小、および設計の簡素化を同時に実現するコスト効率の良いソリューションを常に追及しています。GSM/EDGEの無線基地局装置(BTS)用トランスミッタでは、コスト効率が最も高いソリューションとしてベースバンドからRF (すなわちゼロIF)のダイレクトコンバージョンアーキテクチャが利用されています。しかしながら、基地局の厳しいスペクトルマスクの要求によって、ゼロIFアーキテクチャは、従来から低性能端末のアプリケーションに限られていました。
高性能I/Q変調器およびRFディジタルVGAのMAX2021/MAX2023およびMAX2058/MAX2059シリーズが発表されたことによって、GSMのゼロIFアーキテクチャに存在した従来からの性能の壁がついに破られることになりました。マキシムのデュアルDACのMAX5873およびクワッドアンプのMAX4395と併せて、これらの新しい製品は、シングルキャリアのGSM850/900およびDCS1800/PCS1900 EDGE基地局用に、すべてのスペクトルマスクおよびノイズフロアの要件を満たす業界初で唯一のディジタルベースバンドからRFへのVGAチップセットを形成します。
カスケード接続し、チップセットとして完全な組み合わせにすると、+15dBmの出力パワー、+32dBmのOIP3、および-156dBc/Hz以下の超低出力ノイズレベル(6MHzのオフセット時)が実現します。LOリーク(ヌル時)も、-40℃～+85℃の拡張温度範囲で、定格-40dBc以下です。SPI™制御のRFディジタルVGAは、完全なラインアップ利得制御を提供し、2つの内蔵アッテネータによって12dBのスタティック制御、30dBのダイナミック制御、および10dB以上のラインアップ補償がサポートされます。
前例のない変調器性能
チップセットのノイズおよびリニアリティ性能は、主に前段のゼロIF I/Q変調器MAX2021/MAX2023によって決定付けられます。両変調器は、理論上の限界に合致する-174dBm/Hzという画期的な出力ノイズ密度レベルを誇ります。これらの優れたレベルは、これまでの最新技術による変調/復調器を実に10dB上回ります。さらにMAX2021/MAX2023のOIP2、OIP3、およびOP1dBレベルは、それぞれ最大57.9dBm/61dBm、22.3dBm/23.5dBm、および16.7dBm/14.3dBmとなっています。ノイズの性能をP1dB値と合わせると、全体のダイナミックレンジは190.7dB/188.3dB以上となり、最も近い競合製品と比較して16.7dB/14.3dBの性能アップとなります。こうした性能改善は、BTSトランスミッタのスペクトルマスク性能を高め、MAX2021/MAX2023は比較的高価なトランスミットマスクフィルタ(10万個以上で単価約US$2.00)を使用しなくてもGSM/EDGEのBTSアプリケーションで求められる厳しいスペクトルマスクの要件を上回ることができます。
高集積RFディジタルVGAによる斬新な性能
RFディジタルVGAのMAX2058/MAX2059の性能も同等に素晴らしいものです。各デバイスは、62dB/56dBの合計調整範囲、+15dBmの出力パワー、32.3dBm/31.8dBmのOIP3、および200kHzのオフセットでそれぞれ-39.2dBc/-39.1dBcと低いスプリアス特性を持ちます。さらに注目すべきは、その集積度です。2つのディジタルアッテネータおよび2段のRFアンプに加え、これらのVGAはオンチップのSPIデコーダ、2つのループバックスイッチ、および新型ループバックミキサを備えています。マキシムのシンセサイザMAX9491と組み合わせると、ループバックミキサは送信信号の周波数を上下に変換する便利な手段を提供するため、レシーババンドに直接接続することができます。このユニークな機能によって、システムは、トランスミッタおよびレシーバの両チェーンを、同時、リアルタイムに診断監視するように設定可能となります。
Txチップセットが部品点数およびコストを大幅に削減
どのゼロIF送信アーキテクチャも同様ですが、マキシムの基本的な4チップソリューション(図1参照)は無数の部品を置き換えることができます。従来のダブルアップコンバージョンの送信アーキテクチャ(図2参照)と比較すると、この新しいソリューションは、6つのラインアップ機能を置き換え、コストを65%節約します(置き換えられた部品で単純比較)。マキシムのチップセットは26mm x 27mmの基板スペースしか必要としないため、同等の回路機能と比べ50%スペースの節約となります。コストおよびスペースを節約することによって、トランシーバの価格および密度の問題が重要な次世代のGSM/EDGE設計が可能となります。
MAX2021/MAX2023およびMAX2058/MAX2059は、それぞれ36ピンTQFNおよび40ピンTQFNパッケージで提供されます。参考価格は、MAX2021/MAX2023が$4.98 (1,000個以上、FOB USA)、MAX2058/MAX2059が$7.96 (1,000個以上、FOB USA)となっています。詳細情報は、http://japan.maxim-ic.com/gsmtxをご覧ください。
マキシム･インテグレーテッド･プロダクツは実世界の信号処理を必要とするアプリケーション用の高品質アナログおよびミックスドシグナル製品の世界のリーダーとなるサプライヤです。詳しい情報はマキシム・ジャパン株式会社(http://japan.maxim-ic.com)までお問い合わせください。
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