簡化多模多頻帶3G手機的RF前端設(shè)計

　　WCDMA提出了一套完全不同的挑戰(zhàn)。這個技術(shù)包括多路數(shù)據(jù)信道，并且采用擴展頻譜混合PSK(HPSK)調(diào)制來達到更高的數(shù)據(jù)傳輸率。多路信道的使用產(chǎn)生了一套疊加的由不同擴展因數(shù)引起的不同增益的四相PSK(QPSK)模式。一種根升余弦濾波器限制標(biāo)志拖尾，并且傳送信號的帶寬約束為3.84MHz。

　　這些區(qū)別之處對發(fā)射機的設(shè)計有不同要求。GSM和EDGE系統(tǒng)要求出色的相位線性、低相位噪聲和高效率。WCDMA系統(tǒng)在相當(dāng)大的帶寬和幅度范圍內(nèi)都需求高精確性。

　　極性架構(gòu)已在GSM/EDGE解決方案得到驗證，它能提供最低的噪聲性能，從而無需采用SAW濾波器。這個方法能被運用在WCDMA方案中以消除發(fā)送SAW濾波器，且不需要線性架構(gòu)所要求的額外電流損耗。因為極性架構(gòu)支持所有的調(diào)制格式，它同樣能支持真正的多模PA。如圖4所示，這種架構(gòu)大大減少下一代解決方案的總體尺寸和復(fù)雜度。

　　新的前端電路架構(gòu)

　　為簡化多模手機的前端電路設(shè)計且降低手機的成本和PCB面積，Sequoia Communications公司已開發(fā)了一種創(chuàng)新、利用極性調(diào)制技術(shù)為所有模式提供單發(fā)送通道的架構(gòu)。該公司的FullSpectra架構(gòu)為單芯片多模RF收發(fā)器的設(shè)計提供了基礎(chǔ)。第二代SEQ7400支持7個頻帶，同時支持3頻帶WCDMA/HSDPA、4頻帶EDGE、GPRS和GSM，可適用全世界的大多數(shù)主要網(wǎng)絡(luò)。為了減少元件數(shù)量和成本，收發(fā)器集成了所有的LNA和WCDMA級間濾波器。設(shè)備在緊湊的RF引腳中提供標(biāo)準(zhǔn)模擬接口和SCI或DigRF 2.5G控制接口。(圖5)

　　在多模多頻帶手機設(shè)計中，這種器件的優(yōu)勢非常明顯。單個IC便能通過消除堆疊設(shè)計的復(fù)雜度和重復(fù)設(shè)計，顯著減少工程師的工作量。通過集成LNA和消除接收級間WCDMA的SAW濾波器，能減少BOM成本，縮小PCB面積。采用這種新技術(shù)，設(shè)計師能減少接近70%的RF面板面積和超過40%的RF元件數(shù)量。

　　另外，通過在同一手機中支持4頻帶EDGE和3頻帶WCDMA接口，這種新的方法給設(shè)計團隊為不同地理區(qū)域和市場開發(fā)平臺體統(tǒng)了很大靈活性。這種新架構(gòu)能提高工廠生產(chǎn)量和進一步改進手機制造成本，并最終通過降低發(fā)送和備用電流的要求，允許設(shè)計師在下一代手機設(shè)計中延長電池壽命。

　　本文小結(jié)

　　在當(dāng)今高度競爭的手機市場上，傳統(tǒng)的堆疊無線電架構(gòu)對多模多頻帶手機來說不再可行。它們的功能重復(fù)設(shè)計、更高的BOM成本和更大的PCB面積都將降低市場競爭力。為滿足顧客要求，設(shè)計師需要一種新的、更有效的多模多頻手機的前端設(shè)計方法。

　　極性調(diào)制為開發(fā)最有前途的發(fā)送架構(gòu)提供了機會。極性調(diào)制允許單個通道被用在所有的調(diào)制方案中，從而提供面積最小的硅實現(xiàn)方法。它易于支持下一代多模式PA。該解決方案固有的低噪聲性能提供了一種高效率的電池能量使用方法，省去了WCDMA發(fā)送SAW濾波器。此外，這種超過其他架構(gòu)的效率優(yōu)點將隨著行業(yè)向更高階位調(diào)制機制(如HSUPA和LTE)的轉(zhuǎn)移而增加。