手機RF設計中面臨的幾個難點及解決方法

一、 關于手機RF干擾問題的解決

針對GSM手機的RF干擾問題，劉俊勇指出，GSM 手機是TDMA工作方式，RF收發(fā)并不是同時進行的，減少RF干擾的基本原則是一定要加強匹配和隔離。

在設計時要考慮到發(fā)射機處于大功率發(fā)射狀態(tài)，與接收機相比更容易造成干擾，所以一定要特別保證功率放大器(PA)的匹配。另外RF前端濾波器的隔離也是一個重要的指標。PCB板一般是6層或8層，必須要有足夠的接地面以減少RF干擾。

他特別強調(diào)射頻系統(tǒng)會對數(shù)字基帶(DBB)、模擬基帶(ABB)等產(chǎn)生電磁干擾，而加強射頻屏蔽是一個有效的措施。他還指出，手機與基站通信中產(chǎn)生的TDMA噪聲、突發(fā)噪聲會給基帶的話音處理中帶來比較明顯的噪聲，應該注意去除這類噪聲。另外，TDMA噪聲主要影響手機的語音部分，因而要注意語音部分的PCB布局和布線。

有工程師指出PA的匹配濾波有一定抑制雜散輻射的能力，但它還是有局限性，是否有其它解決方法？對此劉俊勇表示，可以選擇好的前端濾波器以加強帶外抑制。關于如何解決RF的電源干擾以及如何選用RF的LDO，劉俊勇回答說首先必須確定RF電源已經(jīng)被很好地濾波，其次有必要的話最好是不同的RF線路使用獨立的電源。在選用RF的LDO時要注意考慮它的驅(qū)動電流、輸出噪聲及紋波抑制等特性。

二、 關于如何選擇射頻芯片

有工程師詢問在選擇射頻芯片的時候主要是看那些方面的指標？對于3階截點和1db增益壓縮點而言，是越大越好嗎？另外，在整體設計手機系統(tǒng)的時候，怎么樣考慮射頻芯片的電磁兼容性能？

劉俊勇指出，對接收機而言，要考慮的參數(shù)是接收靈敏度、選擇性、阻塞、交調(diào)等。對發(fā)射機而言，要考慮的參數(shù)是輸出功率、頻譜特性、雜散、頻率相位誤差等。

對于3階截點和1db增益壓縮點，并不是越大越好，而是足夠滿足設計要求即可，因為必須考慮成本因素，越大就意味著芯片的價格越高。在考慮射頻芯片的電磁兼容性能時必須加強射頻屏蔽。

三、 關于手機前端設計

有工程師詢問，手機接收前端放大需考慮什么因素來設計，要求至少放大多少dB，TI公司相對應的器件如何找到？在電池容量一定的情況下主要可從哪幾方面使待機時間增加？

對第一個問題，劉俊勇指出需要考慮手機接收前端LNA的增益、P1dB、IP3、NF以及頻率范圍等，在TI方案中，增益一般是17dB 左右。TI有超外差零中頻方案，可以登錄www.ti.com查詢有關信息。對第二個問題他說，首先要考慮RX、DBB、ABB工作模式下的功耗，對這些模塊，不同的解決方案有不同的功耗，其次要考慮這些方案的功率電源管理機制，好的方案會在空閑模式中關掉盡可能多的功能。

對于如何確定手機接收機前端濾波器帶寬，劉俊勇指出手機接收機前端濾波器帶寬根據(jù)接收頻率的帶寬來決定，必須保證帶內(nèi)信號以最小的插損通過，不被濾除掉。例如，GSM900接收機頻率范圍為880-915MHz，EGSM900 的范圍為 RX：925-960MHz，TX：880-915MHz。

有工程師提出在校準AGC參數(shù)的時候，如何更好地兼顧不同信道的增益平坦度？劉俊勇回答說首先要考慮前端部分的頻帶平坦度，在此基礎上，可以將整個RX頻帶劃分成若干子帶以補償帶內(nèi)波動。關于手機內(nèi)采用N分數(shù)鎖頻技術鎖相環(huán)的時間控制在多少秒為宜，劉俊勇指出鎖定時間取決于具體應用，小于250us可以滿足GPRS class 12 的要求。