簡(jiǎn)化多模多頻帶3G手機(jī)的RF前端設(shè)計(jì)

　　前端電路復(fù)制

　　傳統(tǒng)上，為在同一設(shè)備中支持多種空中接口標(biāo)準(zhǔn)，手機(jī)設(shè)計(jì)工程師已在采用帶有單獨(dú)無(wú)線電收發(fā)器的堆疊的無(wú)線電架構(gòu)。通常，支持多個(gè)空中接口對(duì)手機(jī)的元件數(shù)量有較大影響，因?yàn)樗蟛捎枚鄠€(gè)聲表面波濾波器(SAW)、振蕩器、濾波器和專用的混頻器。顯然，對(duì)在成本和功率敏感的手機(jī)行業(yè)中的設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，如此多數(shù)量的元件是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。此外，功能復(fù)制與最小化產(chǎn)品PCB面積的要求直接沖突。一個(gè)典型的7頻帶WEDGE手機(jī)的射頻電路架構(gòu)如圖3所示，實(shí)現(xiàn)這種前端功能目前需要4個(gè)PA、10個(gè)SAW濾波器、3個(gè)雙工機(jī)和1個(gè)單刀九擲開(kāi)關(guān)。

　　很明顯，為全球市場(chǎng)設(shè)計(jì)手機(jī)的工程師需要一種新的前端架構(gòu)，這種架構(gòu)可以減少現(xiàn)有的堆疊式射頻前端電路的固有冗余。單個(gè)普通的發(fā)送通道可以最大化地復(fù)用芯片上的電路、減少系統(tǒng)BOM成本、節(jié)省PCB面積并簡(jiǎn)化手機(jī)的前端設(shè)計(jì)。此外，由于線性PA消耗了大部分的手機(jī)電池能量，采用非線性PA的單個(gè)發(fā)送通道可顯著減少功率損耗并延長(zhǎng)手機(jī)電池壽命。

　　擴(kuò)展極性調(diào)制

　　實(shí)現(xiàn)這種前端設(shè)計(jì)的一個(gè)方法是在WCDMA和其他高帶寬無(wú)線技術(shù)中采用極性調(diào)制。極性調(diào)制廣泛用于GSM和EDGE系統(tǒng)中，它通過(guò)允許PA的輸入信號(hào)為固定包絡(luò)或不包含幅度不同的分量信號(hào)，來(lái)消除功率效率和放大器線性度之間的固有沖突。

　　在極性調(diào)制機(jī)構(gòu)中，通常以直接上變頻發(fā)送到收發(fā)器的I和Q矩形基帶信號(hào)被轉(zhuǎn)換為具有幅度和相位組成的極性格式。這就允許設(shè)計(jì)師有區(qū)別且更有效的應(yīng)用兩種調(diào)制元件。相位信號(hào)被供給被用做相位/頻率調(diào)制器的相鎖回路(PLL)。然后PLL-VCO的輸出信號(hào)被供給工作在接近飽和/削波狀態(tài)的VGA或PA。因?yàn)镻LL產(chǎn)生的相位調(diào)制信號(hào)幅度仍然不變，所以可以通過(guò)采用更高效非線性類的E或F放大器被放大。通過(guò)發(fā)射機(jī)極大減少了功率損耗，并且最終延長(zhǎng)了電池壽命。

　　GSM系統(tǒng)采用具有高斯最小移位鍵控的固定包絡(luò)調(diào)制。由于復(fù)雜信號(hào)軌跡位于單位圓上，因此調(diào)制可以通過(guò)其相位組成得到完全描述。EDGE系統(tǒng)采用不同方式編碼3π/8的8相移位鍵控(PSK) 調(diào)制使GSM數(shù)據(jù)傳輸率提高了3倍。AM被加到信號(hào)上以便傳送信號(hào)與GSM占用相同的270 kHz帶寬。這些相似性簡(jiǎn)化了GSM極性收發(fā)器到EDGE的擴(kuò)展。