电子电路大全(PDF格式)-第157部分
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卫星接收机系统按分布位置不同，分为室外单元（接收天线、低噪声放大及下变频模块——
LNB ）和室内单元（DVB…S 机顶盒），室外单元的主要作用是把来自卫星的微弱信号（C 波
段或Ku 波段）进行宽带低噪声放大，并下变频至950MHz～2150MHz 的L 波段，通过电缆
送至室内单元——数字卫星机顶盒。其中 TUNER （调谐器）完成把L 波段信号变换到一组
正交输出的I/Q 基带信号；是数字卫星机顶盒的一个关键部件，它关系到整机性能指标的优劣。
MAX2102/MAX2105 是一种廉价的直接变换型调谐器IC ，专为数字直接广播卫星（DBS ）
接收机设计，采用宽带I/Q 下变频，直接将信号从L 波段调谐至基带。由于省去了中频本振、
中频混频和声表面波滤波器，大大降低了系统成本，并有效节省了线路板尺寸。MAX2102
工作频率范围为950MHz～2150MHz ，自动增益控制（AGC ）动态范围可调，最大动态范围
50dB，对应的射频输入功率为…69dBm～…19dBm。噪声系数典型值为 13。2dB，射频输入为
1450MHz 时，三阶互调干扰（IP3 ）为6。5dBm。
4。4。2 主要性能指标
MAX2102/ MAX2105 的主要性能指标如表4。4。1 所示。
表4。4。1 MAX2102/ MAX2105 的主要性能指标
参 数 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位
电源电压 4。75 5。25 V
电流消耗 150 195 mA
逻辑输入低电平 0。8 V
逻辑输入高电平 2。0 V
RF 频率范围 950 2150 MHz
AGC 范围 41 50 dB
噪声图 11。2 15。7 dB
LO 输入频率范围 950 2150 MHz
分频系数 64 65
4。4。3 芯片封装与引脚功能
MAX2102/MAX2105 采用SO…28 封装，各引脚功能如下。
引脚1：VCC ，基带＋5V 电源，连接0。1uF 和10pF 电容到地。
引脚2 ：IOUT ，I 通道基带输出。
引脚3，12 GND，基带地。
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第4 章 无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计 ·287 ·
引脚4； 6； 20； 23 ：VCC ，RF＋5V 电源，连接22pF 电容到地。
引脚5：GND，地。
引脚7 ：RFIN ，RF 同相输入，通过一个22pF 电容连接到50Ohm信号源。
引脚8：RFIN ，RF 反相输入，通过一个22pF 电容连接到50Ohm信号源。
引脚9； 11； 19； 24 ：GND，RF 地。
引脚10：AGC ，AGC 控制电压，连接一个 1 000pF 的电容到地。
引脚13：QOUT；Q 通道基带输出。
引脚14：VCC ，基带＋5V 电源，连接0。1uF 和10pF 电容到地。
引脚15：QDC，Q 通道漂移补偿同相输入，连接一个0。22uF 的电容在QDC 和QDC 之间。
引脚16：QDC ，Q 通道漂移补偿反相输入，连接一个0。22uF 的电容在QDC 和QDC 之间。
引脚17：IDC ，I 通道漂移补偿反相输入，连接一个0。22uF 的电容在IDC 和IDC 之间。
引脚18：IDC ，I 通道漂移补偿同相输入，连接一个0。22uF 的电容在IDC 和IDC 之间。
引脚21 ：LO ，本机振荡器输入。
引脚22 ：LO ，本机振荡器输入。
引脚25 ：PSGND ，分频器地。
引脚26 ：PSOUT ，分频器输出。
引脚27 ：MOD ，分频器模式控制。
引脚28 ：VCC ，分频器电源。
4。4。4 内部结构与工作原理
MAX2102/ MAX2105 的内部结构如图4。4。1 所示。
MAX2102/MAX2105 内部电路包括：带有自动增益控制（AGC ）的低噪声放大器、I/Q
下变频混频器、本振缓冲器、90 °正交发生器、预标定器和基带放大器等，本振信号通过LO 、
LO 引脚接入本振缓冲器，本振输入功率需大于…15dBm、小于…5dBm，通过MAX2102 内部
电路，保持片内本振信号电平稳定。射频输入经AGC 放大驱动，分别送入两路混频器输入
端，与混频器本振口提供的相位差为 90 °本振信号混频，产生的I/Q 基带信号分别由 I、Q
通道基带放大器放大后输出，输出信号可驱动特征阻抗为 100Ohm的低通滤波器。基带…3dB 输
出带宽大于90MHz 。
4。4。5 应用电路设计
MAX2102/ MAX2105 的典型应用电路如图4。4。2 所示，印制板图如图4。4。3 所示，电路元
器件参数如表4。4。2 所示。
图4。4。4 所示电路为MAX2102/ MAX2105 与外部振荡器、PLL 合成器（TSA5055 ）共同
构成的DBS 调谐器。数字卫星的服务信息由转发器发送，采用C 波段（3。6GHz～4。2GHz ）
或Ku 波段（11GHz～12GHz），经卫星蝶型天线上的低噪声功能块（LNB ）下变频后，信号
的频率范围大约为1GHz～2GHz ，通过匹配网络送入75Ohm电缆的F 连接器。为改善系统的噪
声特性，在F 连接器与射频输入前需加预放大器或PIN 二极管衰减器，也可选用双门极GaS
FET 。PIN 衰减器与MAX2102/MAX2105 的AGC 控制器采用同一控制电压，这样，就可以
用基带信号处理器产生的AGC 控制信号控制整个调谐器。MAX2102 振荡器输入端口（LO 、
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·288 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
LO ）有两种输入模式：单端输入与差模输入，采用差模输入可降低本振信号在射频输入端
的泄漏，混频输出在2 倍本振频率处有较小的伪信号电平。差摸输入时应注意保证LO 与LO
通道完全对称，本振信号幅度要满足规格书的要求，LO 幅度过小会影响正交特性；LO 幅度
过高会在射频输入端产生较大的本振泄漏。由于MAX2102/ MAX2105 为直接变换型接收器，
外部本振信号的振荡频率必须与所选择的射频输入频率保持一致。
图4。4。1 MAX2102/ MAX2105 的内部结构
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第4 章 无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计 ·289 ·
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·290 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
表4。4。2 MAX2102/ MAX2105 的典型应用电路元器件参数
符号 数量 参数
B1～B5 5 表面安装式磁芯Panasonic EXC…CL3216U
C1，C9 2 47uF； 10V； ±20％ 电解电容PanasonicECE…V1AA47OP
C2，C3，C8，C11 4 0。1uF； 50V（min）；10％陶瓷电容
C4～C7，C14，C15 6 22pF； 50V（min）；10％陶瓷电容
C10，C12 2 10pF； 50V（min）；10％陶瓷电容
C13，C16 2 10pF； 50V（min）；10％陶瓷电容
C17，C19，C21，C22 4 100pF； 50V（min）；10％陶瓷电容
C20 1 10uF； 16V； 20％钽电容AVX TUJC106M106
C26，C27 2 0。22uF； 50V（min）； 10％陶瓷电容
J1 ，J3 2 BNC 连接器
JW ，J4 ，J5 3 边端SMA 连接器
J6 1 探针式连接器
3 端子连接器
JU2 ，JU3 2
分流器
R1 ，R7 2 47Ohm，5％ 电阻
R3 ，R13 2 开路
R4 ，R16 2 51Ohm，5％ 电阻
R6 1 2kOhm，5％ 电阻
R8 ，R10 2 22Ohm，5％ 电阻
R11 ，R12 2 56Ohm，5％ 电阻
R15 1 100Ohm，5％ 电阻
R17 1 4。7Ohm，5％ 电阻
U1 1 Maxim MAX2102CWI（28…pin SO）
None 1 MAX2102 电路板
None 1 MAX2102 数据手册
（a ）印制板元器件布局图
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第4 章 无线通信射频前端芯片的原理与应用电路设计 ·291 ·
（b ）印制板元器件焊接面
（c ）印制板电源板面
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·292 · 射频集成电路芯片原理与应用电路设计
（d ）印制板底板面
图4。4。3 应用电路印制板图
当频率合成器带有预标定器时，通过将MAX2102/ MAX2105 的PSGND 引脚浮空，关闭
MAX2102/ MAX2105 内部预标定器。需要采用 MAX2102/ MAX2105 的预标定器时，将
PSGND 接地。也可以用MOS FET 开关控制PSGND 引脚，打开或关闭预标定器，选用MOS
FET 的吸取电流要能达到 15mA。预标定器输出PSOUT 需外接2kOhm下拉电阻，可驱动典型
CMOS 负载（10 kOhm并联5pF ）。MAX2102/ MAX2105 的I、Q 通道输出基带信号摆幅大于2V ，
能够驱动100Ohm负载。在直接变换型调
