簡化多模多頻帶3G手機的RF前端設(shè)計

　　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)，手機設(shè)計工程師已在采用帶有單獨無線電收發(fā)器的堆疊的無線電架構(gòu)。通常，支持多個空中接口對手機的元件數(shù)量有較大影響，因為它要求采用多個聲表面波濾波器(SAW)、振蕩器、濾波器和專用的混頻器。顯然，對在成本和功率敏感的手機行業(yè)中的設(shè)計工程師來說，如此多數(shù)量的元件是一個不小的挑戰(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。一個典型的7頻帶WEDGE手機的射頻電路架構(gòu)如圖3所示，實現(xiàn)這種前端功能目前需要4個PA、10個SAW濾波器、3個雙工機和1個單刀九擲開關(guān)。

　　很明顯，為全球市場設(shè)計手機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面積并簡化手機的前端設(shè)計。此外，由于線性PA消耗了大部分的手機電池能量，采用非線性PA的單個發(fā)送通道可顯著減少功率損耗并延長手機電池壽命。

　　擴展極性調(diào)制

　　實現(xiàn)這種前端設(shè)計的一個方法是在WCDMA和其他高帶寬無線技術(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，它通過允許PA的輸入信號為固定包絡(luò)或不包含幅度不同的分量信號，來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)計師有區(qū)別且更有效的應(yīng)用兩種調(diào)制元件。相位信號被供給被用做相位/頻率調(diào)制器的相鎖回路(PLL)。然后PLL-VCO的輸出信號被供給工作在接近飽和/削波狀態(tài)的VGA或PA。因為PLL產(chǎn)生的相位調(diào)制信號幅度仍然不變，所以可以通過采用更高效非線性類的E或F放大器被放大。通過發(fā)射機極大減少了功率損耗，并且最終延長了電池壽命。

　　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)雜信號軌跡位于單位圓上，因此調(diào)制可以通過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被加到信號上以便傳送信號與GSM占用相同的270 kHz帶寬。這些相似性簡化了GSM極性收發(fā)器到EDGE的擴展。