WiMAX RF前端電路設計介紹
1. 前言
WiMAX(World Interoperability for Microwave Access,全球互通微波存取,或稱無線都會區域網路)可視為IEEE 802.16技術的統稱,目前有包括Intel、Nokia等國際大廠投入了此一市場,引起了全球廠商對此標準的注意[1]。毫無疑問地,在無線寬頻存取技術上,WiMAX將成為未來最熱門的無線通訊技術。
在IEEE 802.16技術中,目前以IEEE 802.16d(即802.16-2004)及IEEE 802.16e最被人廣為討論,其中802.16-2004標準的應用主要用於偏遠地區,或是不易佈線區域的固定式網路接取(fixed network access),及Wi-Fi系統的後端網路(backhaul),相較於現今已相當普遍的ADSL、cable等有線接取解決方案,WiMAX(802.16-2004)的優點在於可大幅節省網路的佈建成本。
至於802.16e標準則主要應用於支援可移動式接取(portable)及行動接取(mobile)之終端產品,如NB、PDA、手機等,有機會繼Wi-Fi後,被整合至筆記型電腦的晶片組中,因此其市場潛力將比固定無線寬頻接取(802.16-2004)大的多[2][3]。
目前各地WiMAX試驗的頻段眾多,如原為Wi-Fi使用的免執照頻段(unlicensed band,2.4GHz與5.7~5.8GHz)、現有固定式無線寬頻(如MMDS)的使用頻段(2.5GHz與3.5GHz),及韓國WiBro的使用頻段(2.3GHz),另外還有其他國家、地區計劃使用不同的頻段。目前台灣規劃將2.5GHz預作為移動式WiMAX(802.16e)使用頻段,3.5GHz則規劃作為固定式WiMAX(802.16-2004)使用頻段[2]。
相對於802.11,WiMAX的系統規格要求較為嚴苛。以雜訊指數(noise figure)而言,802.11的規格要求為10dB,而WiMAX 僅為7dB,對接收端前級電路將是一大挑戰[4]。在接下來的章節中,本文將就WiMAX 接收端射頻前級電路做一介紹,第二節首先討論所採用的接收機架構,第三節則針對每個電路區塊設計做說明,其模擬結果將在第四節描述,最後則是結論。
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