下一代无线体系正在选用比方接纳分集和多载波架构等技能来应对这种日益增长的数据需求。在我国，时分同步码分多址(TD-SCDMA) 作为宽带CDMA(WCDMA)的代替规范，正试图在各种环境下供给比WCDMA更好的覆盖率。WCDMA是专门针对对称事务和宏单元站点优化了的一种规范。为了支撑TD-SCDMA技能，业界现已成功开宣布带数字中频(IF)级电路和多个有源天线模块的紧凑型多通道TD-SCDMA接纳机。这种灵敏的规划支撑多载波、分集接纳机体系中的各种运用。仿真和试验成果表明，这种紧凑型接纳机具有出色的线性度和相位-噪声功用。
2000年5月，由我国电信科学技能研究院(CATT)引荐的TD-SCDMA技能被世界电信联盟(ITU)选用并同意为第三代(3G)移动通讯规范之一。TD-SCDMA具有许多先进的拜访技能，它们有用整合了时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)办法。TD-SCDMA体系中的上行链路和下行链路事务同享相同的频带但不同的时隙。因而，TD-SCDMA十分合适不对称数据服务，并能供给很高的频谱功率。TD-SCDMA体系中选用的关键技能包括复用、智能天线和联合检测技能。
为完成简略灵敏，TD-SCDMA接纳机的中频部分选用数字电路进行规划。与规范超外差式接纳机比较，它的模数转换器(ADC)模块被搬运到了中频输出端口。经过用数字器材代替模仿器材，数字中频接纳机能够愈加灵敏地处理宽带频率规模和多种无线通讯规范。
接纳机分集技能常用来减小影响无线通讯功用的多径和瑞利式微效应。首要的分集技能有频率分集、时刻分集、天线分集、视点分集和极化分集。
TD-SCDMA接纳机运用天线接纳分集技能可进步链路增益。接纳机运用这种办法搜集多路不相关的射频信号，然后进行兼并，并在兼并过程中减小乃至消除式微和多径效应发生的影响。典型的线性分集兼并办法有选择性兼并(SC)、最大份额兼并(MRC)和等增益兼并(EGC)，这些办法各有优缺点。
TD-SCDMA中选用的多载波技能可进步这种格局的数据容量和传输速率，以支撑高数据速率的无线服务。多载波TD-SCDMA体系中的每个特定蜂窝选用三种不同的频率作为载波频率，其间一个频率被称为主频，别的两个被称为辅频。主频和辅频之间的差异在于它是否承载导频和播送信道(BCH)信息。主频要处理导频和BCH信息，辅频不需求。寻呼指示信道(PICH)和辅佐公共操控物理信道(S*CH)只能在主频中装备。
图1：TD-SCDMA通讯体系的典型信道结构选用了主载波和副载波。
图1显现了一个典型的TD-SCDMA射频信道。这个信道包括三个载波，这些载波运用相对1.6MHz的载波带宽来说较低的1.28Mchip/s芯片速率。TD-SCDMA有助于进步频谱运用和网络规划的灵敏性，特别是在人口密布的区域。别的，在5ms时刻内每个TDMA帧被分红7个时隙，这些时隙能够灵敏地分配给多个用户，或分配给需求多个时隙的单个用户。
图2给出了带数字中频电路和多个有源天线模块的多通道TD-SCDMA射频接纳机的体系架构。该体系包括三个有源天线模块和一个射频接纳机模块，而后者又由三个独立的射频接纳通道组成。有源天线模块包括一个6dBi增益的全向天线、一个射频带通滤波器和一个低噪声扩大器(LNA)。每个通道则包括射频扩大器、下变频器、本地振荡器(LO)、中频声表面波(SAW)滤波器、受基带处理单元操控的可变增益扩大器(VGA)和中频扩大器。
图2：带数字IF级和多个有源天线模块的TD-SCDMA RF接纳机结构框图。
这种接纳机支撑多种衔接机制。在第一种机制中，只要一个有源天线模块衔接到接纳机的悉数三个通道，这时的接纳机用作多载波TD-SCDMA接纳机。在第二种机制中，三个有源天线模块别离衔接到接纳机的三个通道，用作接纳分集TD-SCDMA接纳机(如图2中的虚箭头线所示)。在这种状况下，有源天线模块之间的间隔有必要满足远，以正确接纳到接纳信号的不同传达延时。一般两个天线之间至少间隔5倍波长的间隔，才能使接纳到的信号具有明显不同的式微特性。在第三种衔接计划中，三个有源天线模块衔接到三个多通道射频接纳机模块，用作分集接纳机和多载波TD-SCDMA射频接纳机。
为*估TD-SCDMA接纳机功用，有必要更深化地了解它的基准灵敏度和快速自动增益操控(AGC)电路的功用。基准灵敏度是接纳机的最重要目标。一般来说，它指的是体系在到达要求误码率(BER)条件下天线端口的最小输入功率电平。该目标还遭到以下一些要素的影响：接纳机的噪声系数、发射机的本底噪声、同相/正交(I/Q)增益不平衡、I/Q正交相位不平衡、本振(LO)相位噪声、电源电压噪声、线性相位失真和线性起伏失真。
接纳机的噪声系数和发射机的本底噪声展现了附加白高斯噪声(AWGN)带来的影响，而结合噪声系数能够用来描绘这两种状况。在时分-双工操作中，当接纳机翻开时，发射机应该是封闭的，因而发射机的本底噪声对TD-SCDMA接纳机来说不是问题。运用数字中频技能后，首要由模仿解调器形成的I/Q增益和相位不平衡能够在数字域中得到校对，因而不会影响上述灵敏度目标。当本振和电源功用满足高时，相位噪声和电压噪声的影响能够疏忽。线性相位失真和线性起伏失真能够用基带处理器补偿。依据这些剖析能够看出，噪声系数是影响TD-SCDMA接纳机基准灵敏度的首要原因。
在传统的接纳机-天线设备中，由衔接天线和射频接纳机的射频电缆引起的损耗会添加体系的噪声系数。在TD-SCDMA射频接纳机体系中，体系在有源天线模块处被切割开来，由该模块直接衔接天线和低噪声扩大器。因而由射频电缆形成的损耗能够得到有用补偿，然后进步了接纳机分集功用。
当接纳机由多个块组成时，每个块都有自己的刺进增益(Gi)和噪声因数(Fi)。每个块都会添加噪声到信号中，但当信号在前级电路中被扩大时，后续块对总噪声因数的影响会削弱。接纳机的噪声系数能够用式1核算。式1中的值有必要用增益和噪声因数(F)的数值核算，而不能作为对数式噪声系数值(单位dB)。这个简略级联的噪声系数公式的意义在体系规划中是很重要的。
依据式1，且考虑到5米长同轴电缆的3dB损耗，带通滤波器的1dB损耗，低噪声扩大器的1dB噪声系数和20dB增益，其它部件保持不变，那么噪声系数能够从5.1dB(式2)降低到2.14dB(式3)，而且TD-SCDMA接纳机基准灵敏度有明显进步。接纳机中运用的AGC电路能够向ADC供给稳定电平的信号。在WiMAX和3G蜂窝体系等许多宽带体系运用中经常用到依据PIN二极管的AGC衰减器。TD-SCDMA接纳机则常选用数字AGC办法，不必模仿电路，以供给灵敏和共同的功用。PIN二极管衰减器用于每个射频通道中的模仿衰耗，并受数字基带电路的操控。
图3(a)是一种典型的π型电阻衰减器，其衰耗由式4决议，其间参数K被界说为输入到输出电压比，Z0代表体系特征阻抗。
关于常见衰耗值，电阻值为50Ω。依据π电阻衰减器框图，在图3(b)所示电路中运用了4个PIN二极管。在开关电路中，PIN二极管的最大和最小值点的电阻特性是被充分运用的。然而在衰减器中运用的是PIN二极管电阻的有限值。这种电路的优点是其对称性，答应运用比较简略的偏置网络，而且因为在这种背靠背衔接的串连二极管电路中的谐波信号能够彼此抵消而使失真减小。尽管还有其它办法可供给AGC功用，比方改动射频晶体管扩大器增益，但PIN二极管办法一般具有低功耗、宽带稳定阻抗、宽动态规模、低频率牵引和高线性度等特性。
图3：(a)典型的π型电阻衰减器；(b)选用PIN二极管的衰减器。
图4：用安捷伦的ADS软件对由4个PIN二极管组成的衰减器进行仿真。
运用安捷伦科技公司供给的高档规划体系(ADS)软件东西套件对上述AGC电路中运用的PIN二极管衰减器进行了核算机仿真。仿真得到的动态规模成果见图4。依据这些仿真得到的动态规模可达120dB。尽管衰耗曲线不是线性的，但AGC操控电压经过基带算法校对能够到达有用的线性呼应。与传统环路型AGC电路比较，这种数字AGC技能速度更快，愈加合适TDD体系。
图5(a)和5(b)别离是有源天线模块和多通道射频接纳机模块。这种多通道射频接纳机模块被集成在尺度为150x200x20mm的四层电路板上。图6给出了用安捷伦科技公司的N8975A噪声系数剖析仪测得的整体接纳机噪声系数和同样是安捷伦科技公司的E4438C信号发生器和89600软件测得的调制功用。如图6所示，接纳机噪声系数小于2dB，而体系测得的基准灵敏度为-115dBm。图7给出了差错向量起伏(EVM)功用。
