TD-SCDMA手機(jī)射頻前端設(shè)計(jì)
作者：王險(xiǎn)峰
美信今年一季度開(kāi)發(fā)出商用的TD-SCDMA手機(jī)射頻套片，為T(mén)D-SCDMA的商用化進(jìn)程立下戰(zhàn)功。本文在該公司基于此套片的參考設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，詳細(xì)探討了在TD-SCDMA手機(jī)射頻前端設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
TD-SCDMA與另外兩種第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)相比有四大技術(shù)特點(diǎn)：雙向智能天線技術(shù)、反向鏈路同步技術(shù)、反向聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)、動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)，其中雙向智能天線技術(shù)得益于它收發(fā)同頻。除四大技術(shù)特點(diǎn)外，TD-SCDMA還有終端費(fèi)用低、運(yùn)營(yíng)成本低的優(yōu)勢(shì)，終端費(fèi)用低得益于TDD工作模式；運(yùn)營(yíng)成本低得益于收發(fā)同頻，不需要成對(duì)頻點(diǎn)。
圖1：TD-SCDMA手機(jī)射頻單元參考設(shè)計(jì)功能框圖
美信公司新推出的商用TD-SCDMA手機(jī)射頻套片共有兩顆：MAX2507和MAX2392。MAX2507是發(fā)射芯片，集成了自模擬I/Q至功放輸出的所有電路，主要功能模塊有：I/Q正交調(diào)制器、混頻器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌?b>功率放大器、射頻本振VCO、射頻鎖相環(huán)、中頻本振電路、射頻功率檢波器。MAX2392 是零中頻接收芯片，集成了自低噪聲放大器至模擬I/Q輸出的所有電路，主要功能模塊有：低噪聲放大器、I/Q正交解調(diào)器、可變?cè)鲆娣糯笃鳌⑿诺肋x擇濾波器、DC-Offset自動(dòng)去除電路、I/Q幅度自動(dòng)校準(zhǔn)電路、VCO、鎖相環(huán)。為方便用戶設(shè)計(jì)，MAXIM還提供有完整的參考設(shè)計(jì)方案(圖1)，該參考設(shè)計(jì)的有效射頻PCB面積為6.6平方厘米，工作在3-3.6V，可直接由單節(jié)鋰電池供電。
3GPP針對(duì)TD-SCDMA終端規(guī)定了很多技術(shù)指標(biāo)，這些指標(biāo)根據(jù)其制定的目的可以分作三大類：一是為滿足系統(tǒng)自身的需要而設(shè)定的指標(biāo)，如發(fā)射機(jī)輸出功率等級(jí)、功率控制精度、最小可控發(fā)射功率、發(fā)射信號(hào)調(diào)制精度EVM、接收機(jī)靈敏度、最大可接收信號(hào)幅度、頻率穩(wěn)準(zhǔn)度等；二是為反映系統(tǒng)魯棒性而設(shè)定的指標(biāo)，如接收機(jī)雜散響應(yīng)指標(biāo)、抗單音雙音干擾指標(biāo)、接收機(jī)鄰道選擇性指標(biāo)ACS等；三是為防止該系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)自身或其它系統(tǒng)造成干擾而設(shè)定的指標(biāo)，如收發(fā)信機(jī)雜散輻射指標(biāo)、發(fā)射機(jī)鄰道功率泄漏ACLR、發(fā)射信號(hào)頻域模板、發(fā)射機(jī)互調(diào)指標(biāo)等。對(duì)于這些指標(biāo)的詳細(xì)論述，請(qǐng)參考3GPP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文以MAXIM參考設(shè)計(jì)為例，僅就一些具有挑戰(zhàn)性的指標(biāo)加以討論。
ACLR指標(biāo)
ACLR指標(biāo)是為防止發(fā)信機(jī)對(duì)鄰近頻點(diǎn)信道造成干擾而設(shè)定的指標(biāo)，它也是衡量發(fā)射機(jī)非線性失真程度的一個(gè)重要指標(biāo)。TD-SCDMA信號(hào)屬于非恒包絡(luò)調(diào)制，它的成型濾波器是根升余弦濾波器，滾降系數(shù)為0.22，因此當(dāng)通道存在非線性幅度壓縮時(shí)，在TD-SCDMA信號(hào)頻譜兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生新的頻譜成份，ACLR指標(biāo)是指落入鄰近信道的信號(hào)與主信道信號(hào)功率之比。TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相鄰信道ACLR指標(biāo)應(yīng)不大于-33dBc，隔一信道該指標(biāo)應(yīng)不大于-43dBc，但當(dāng)泄漏到鄰近信道的信號(hào)功率小于-55dBm時(shí)，可不考慮ACLR指
