针对无线基础设施的IF带通滤波器切换网络

电路功能与优势

图1所示电路的功能是通过IF带通滤波器路由RF信号。该电路使用3个带宽不同的140 MHz IF SAW滤波器和2个ADG904-R SP4T CMOS RF开关。ADG904-R开关控制RF信号通过哪一个带通滤波器。一次只能选择一个滤波器。一般将此类开关称为“滤波器开关”。这种应用在蜂窝电话基站和点到点无线电RF前端等无线基础设施中非常常见。选择带宽不同的IF滤波器可以提高这些系统控制不同数据速率的灵活性。

图1. IF带通滤波器开关网络（原理示意图：未显示去耦和所有连接）

为实现最佳系统性能，IF频段内插入损耗相对于频率必须保持平坦。ADG904-R开关的插入损耗与频率的关系曲线非常平坦，因此它是本电路的理想之选。在整个电源电压和温度范围内，插入损耗也是平坦的。关断隔离是决定本电路性能的另一个非常重要的参数。ADG904-R具有出色的关断隔离特性，200 MHz以下时其值大于50 dB。

电路描述

本电路由2个ADG904-R CMOS RF开关和3个IF SAW滤波器组成，电路连接如图1所示。开关的电源电压范围为1.65 V至2.75 V，评估使用标称电压2.5 V。RF输入连接到ADG904-R开关U1的引脚10（RFC）。ADG904-R开关是单刀四掷开关，RFC引脚是所有四个开关（RF1、RF2、RF3和RF4）的公共连接。U1（RF1）的引脚4连接到Triquint 856592 SAW滤波器的输入端。此滤波器是一个单端滤波器，特征阻抗为50 Ω，中心频率为140 MHz，1 dB带宽典型值为20.7 MHz。注意，为实现50 Ω最佳端接阻抗，要求集总元件匹配。滤波器的输出端连接到ADG904-R U2的引脚17（RF2）。

图2. EVAL-CN0211-EB1Z电路评估板

类似地，第二SAW滤波器（Triquint 856684）连接到U1和U2。此时，该滤波器连接到U1的引脚17（RF2）和U2的引脚4 （RF1）。856684滤波器的中心频率为140 MHz，1 dB带宽典型值为16.18 MHz。

第三SAW滤波器（Triquint 856656）连接到U1的引脚7 （RF3）和U2的引脚14 （RF4）。856656滤波器的中心频率为140 MHz，1 dB带宽典型值为11.82 MHz。

必须采用SAW滤波器制造商推荐的PCB焊盘布局方式。为实现从输入端口到输出端口的最大隔离，滤波器下方有一个电镀槽，提高该隔离度有助于实现充分的带外衰减和最小的带内纹波。各滤波器的输入端口和输出端口利用0603尺寸的电感和电容集总元件实现50 Ω匹配，这是确保电路评估板实现良好性能的重要方面。为了进一步提高隔离度，连接滤波器与开关和RF边沿连接器的50 Ω传输线被设计为共面波导。

11.82 MHz带宽滤波器的独立插入损耗与频率的关系如图3所示。该数据的测量条件如下：滤波器位于独立的电路评估PCB上，使用同样的传输线设计和匹配元件，但是RF路径上无开关。此响应用作参考数据。140 MHz时的插入损耗为-9.17 dB，与数据手册上的-9.2 dB典型值一致。

图3. 独立的140 MHz（中心频率）、11.82 MHz（1 dB带宽）、856656 SAW滤波器频率响应，无开关