本文介紹了基于Maxim MAX2119和中天聯科AVL1108解調芯片的直播星NIM調諧器的參考設計。

　　硬件設計

　　MAX2119低成本、直接變頻調諧器IC專為直播星機頂盒設計，封裝為5mm x 5mm、28腳QFN。MAX2119使用寬帶I/Q下變頻器直接將衛星信號從LNB變頻到基帶，工作頻率范圍擴展到925MHz到2175MHz。該器件包含LNA、RF可變增益放大器、I/Q下變頻混頻器、截止頻率可編程的基帶低通濾波器和數控可變增益基帶放大器。RF和基帶可變增益放大器相配合，能夠提供大于80dB的增益控制范圍。MAX2119包含完整的單片VCO和N分頻頻率合成器。另外，片內晶體振蕩器提供緩沖輸出，用于驅動額外的調諧器和解調器。通過2線串行接口實現合成器的編程和器件配置。IC能夠自動選擇VCO(VAS)，以自動選擇適當的VCO。在多調諧器應用中，該器件可以配置為兩個2線接口地址的其中之一。

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　　AVL1108主要功能包括基帶信號解調和信道解碼，用于將衛星調諧器輸出的ABS-S基帶信號轉換成TS流，并通過簡單的接口提供給后端解碼芯片。接收信號經過匹配濾波器、符號時鐘恢復環路、載波頻率和相位跟蹤環路、均衡器、前向糾錯解碼器，之后生成TS流，輸送給后端解碼芯片。AVL1108在8PSK解調模式下，符號速率達到45MSps，凈碼流速率達到120Mbps的衛星信道接收芯片，可提供更多頻道接收和高清晰度電視傳輸。 通過標準I2C總線控制接口，后端處理芯片可以方便控制AVL1108，并通過AVL1108峁┑腄iSEqCTM接口，對下變頻器(LNB)進行配置。AVL1108提供了射頻自動增益控制，只需通過簡單的阻容網絡就可以與前端調諧器連接。AVL1108針對ABS-S信號格式進行專門優化處理，能夠實現完美的時鐘同步和卓越的前向糾錯性能。AVL1108集成雙通道高性能差分模數轉換器(ADC)，具備消除直流、IQ補償和相位補償功能。 AVL1108具備極強的抵御相位噪聲能力，可以在頻偏達到5MHz的環境中快速鎖定信號，并能維持精確的時鐘同步。

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　　MAX2119外圍僅需要一個晶體以及少量的電阻電容就可以組成一個完整ABS-S接收前端。可直接將ABS-S信號下變頻到解調芯片所需要的I/Q信號。RF輸入頻率范圍為950MHz至2150MHz，覆蓋目前直播星的950MHz至1450MHz的主要工作頻段。晶體的參考頻率為12MHz至30MHz。

　　系統測試

　　本文僅給出了噪聲系數的測試環境及方法，關于其它項目測試所需設備及具體方法，請聯系Maxim工程師。

　　噪聲系數測試環境及方法

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　　測試條件

　　測量噪聲系數時，須用功率計和阻抗轉換器認真校準其輸入信號功率。校準之后，輸入一個-90dBm的單音射頻信號到F端，而后在I/Q輸出接口端用頻譜儀測量I/Q輸出和噪聲譜密度。噪聲系數可通過以下公式計算得出。

　　射頻頻率 = 1550 MHz (信號源產生的單音信號)

　　輸入功率= -90 dBm (校準的)

　　GC1 = 0.5 V

　　GC2 = +10dB

　　線損= 0.88dB

　　從頻譜儀讀出的數值:

　　輸出功率 (I/Q) = -16.81 dBm

　　噪聲譜密度 = -89.51dBm/Hz (noise density)

　　結果:

　　噪聲系數 = 174 - (輸出功率- 輸入功率) +噪聲譜密度-3 – 線損

　　= 174 – (-16.81+90) – 89.51-3-0.88 dB

　　= 7.42 dB

　　測試結果

　　RF性能

　　圖5、圖6、圖7分別給出了雜散輻射、輸入回波損耗和噪聲系數指標的測試結果，圖5所示雜散輻射低于-102dBm;圖6所示輸入回波損耗在950MHz-2150MHz段低于-6.2dB;圖7所示為950MHz到2150MHz頻段內的噪聲系數，950MHz為7.85dB，2150MHz為8.07dB。基帶增益設置為+10dB。

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　　基于MAX2119和AVL108的ABS-S直播星NIM調諧器設計為客戶設計直播星機頂盒提供了參考，客戶只需加入解碼芯片部分電路、電源、前面板即可組成一個完整ABS-S機頂盒。