簡(jiǎn)化多模多頻帶3G手機的RF前端設計

　　前端電路復制

　　傳統上，為在同一設備中支持多種空中接口標準，手機設計工程師已在采用帶有單獨無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器的堆疊的無(wú)線(xiàn)電架構。通常，支持多個(gè)空中接口對手機的元件數量有較大影響，因為它要求采用多個(gè)聲表面波濾波器(SAW)、振蕩器、濾波器和專(zhuān)用的混頻器。顯然，對在成本和功率敏感的手機行業(yè)中的設計工程師來(lái)說(shuō)，如此多數量的元件是一個(gè)不小的挑戰。此外，功能復制與最小化產(chǎn)品PCB面積的要求直接沖突。一個(gè)典型的7頻帶WEDGE手機的射頻電路架構如圖3所示，實(shí)現這種前端功能目前需要4個(gè)PA、10個(gè)SAW濾波器、3個(gè)雙工機和1個(gè)單刀九擲開(kāi)關(guān)。

　　很明顯，為全球市場(chǎng)設計手機的工程師需要一種新的前端架構，這種架構可以減少現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用芯片上的電路、減少系統BOM成本、節省PCB面積并簡(jiǎn)化手機的前端設計。此外，由于線(xiàn)性PA消耗了大部分的手機電池能量，采用非線(xiàn)性PA的單個(gè)發(fā)送通道可顯著(zhù)減少功率損耗并延長(cháng)手機電池壽命。

　　擴展極性調制

　　實(shí)現這種前端設計的一個(gè)方法是在WCDMA和其他高帶寬無(wú)線(xiàn)技術(shù)中采用極性調制。極性調制廣泛用于GSM和EDGE系統中，它通過(guò)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(lái)消除功率效率和放大器線(xiàn)性度之間的固有沖突。

　　在極性調制機構中，通常以直接上變頻發(fā)送到收發(fā)器的I和Q矩形基帶信號被轉換為具有幅度和相位組成的極性格式。這就允許設計師有區別且更有效的應用兩種調制元件。相位信號被供給被用做相位/頻率調制器的相鎖回路(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)生的相位調制信號幅度仍然不變，所以可以通過(guò)采用更高效非線(xiàn)性類(lèi)的E或F放大器被放大。通過(guò)發(fā)射機極大減少了功率損耗，并且最終延長(cháng)了電池壽命。

　　GSM系統采用具有高斯最小移位鍵控的固定包絡(luò )調制。由于復雜信號軌跡位于單位圓上，因此調制可以通過(guò)其相位組成得到完全描述。EDGE系統采用不同方式編碼3π/8的8相移位鍵控(PSK) 調制使GSM數據傳輸率提高了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(jiǎn)化了GSM極性收發(fā)器到EDGE的擴展。