模拟信号处理及功率管理解决方案供应商 Zetex Semiconductors近日推出全球首款具备增益和控制功能的4:2中频 (IF) 开关。这款ZXHF5000芯片可显著改善中频信号的可*性,既可解决错误切换的问题,也能把电路结构化繁为简,为双路和四路低噪声隔离器(Low Noise Block,简称LNB) 及卫星电视广播网络的设计带来深远影响。

　　新器件可在2GHz或以下的频率范围实现惊人的30dB频道隔离效果。此外,ZXHF5000通过增加19dB增益,避免了在传统无源开关解决方案中屡见不鲜的7dB插入损耗。迄今为止,实现高度隔离效果和正增益的最佳结合仍然面临着严峻的挑战。

　　Zetex卫星直播系统部工程师Geoff Stokes表示：“毋庸置疑,要实现这个隔离水平并不容易。我们并没有在集成电路内进行任何频率转换,因此芯片设计的电路布局和线迹布局、引脚分布和封装选择等,对芯片的性能都至关重要。”

　　“欧洲的卫星运营商都建议至少要达到26dB的隔离水平,但很明显这个重要的设计标准在某些LNB中正在逐渐下降。隔离欠佳会导致LNB输出信号的频率变得彼此接近,在信号较弱的区域,信号的可*性和机顶盒的性能就会受到一定的影响。”

　　实现所需的增益指标对系统设计提出了巨大的挑战。以往,LNB一般需要处理950MHz至2,150MHz的带宽;如今市场上倡导将200MHz带宽扩展至2,150MHz,以支持更多电视频道和引进高清电视。ZXHF5000经过精心设计,能在整个频段内保持19dB的增益。在1,500MHz至2,500MHz的范围内,增益则略为提升 (2dB),以配合上分电缆损耗。

　　ZXHF5000通过两个上分控制引脚分别检测由机顶盒产生的水平/垂直偏振和高/低频段选择信号,以确保在四个中频输入中的每个都直接连接至LNB或卫星交换盒中两个上分输出中的一个。控制输入的不必要的信号—— 如DiSEqC和瞬变 —— 一律会被拒绝。

　　为提高灵活性及减小印刷电路板面积,射频输入可以相反次序进行重新编程,只要引入一个逻辑控制信号即可。利用这种独特的镜像功能,两个器件可背*背贴装于双面印刷电路板上,确保两组射频输入互相协调。由此产生的4x4中频开关,有助于省去繁复的射频线迹的布局。

　　阻抗配对是芯片设计另一个主要要求。利用先进的集成前置放大器,射频信号输入可以匹配50,通过标准LNB架构中的增益级或混频器进行直接驱动。两个中频输出互相独立,又彼此匹配,可驱动机顶盒的75电缆负载。两个输出皆保持高度线性,能在整个频段范围内实现16dBm的三阶交调截取点,同时将耗电量保持在最低水平,有效避免信号失真。

　　功耗的多少对LNB应用至关重要,因此ZXHF5000特别内置了智能功率管理功能。为了省电节能,该芯片会关掉任何未使用的输出电缆驱动级和输入级,同时保持阻抗与前置放大器或混频器的匹配。该芯片经过特别设计,可在3.3V下工作;若与其他Zetex卫星直播系统产品配合使用,更可实现最高的效率。