TD-SCDMA手机射频前端设计

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1、[nua>・T徉MA期511I?tfV.FeX妙T_f亠MAX2W290/Dzao-iruK%—匕4*FaI-CLTDATArnr:-rgZVBAWNGffDTD-SCDMA手机射频前端设计时间:2009-07-2311:14:42来源：电子工程专辑作者：王险峰美信今年一季度开发出商用的TD-SCDMA手机射频套片，为TD-SCDMA的商用化进程立下战功。本文在该公司基于此套片的参考设计基础上，详细探讨了在TD-SCDMA手机射频前端设计中应考虑的一些关键技术问题。TDSCDMA与另外两种第三代移动通信标准相比有四大技术特点：双向智能天线技术、反向链路同步技术、反向联合检测技术

2、、动态信道分配技术，其中双向智能天线技术得益于它收发同频。除四大技术特点外，TD-SCDMA还有终端费用低、运营成木低的优势，终端费用低紂益于TDD工作模式：运营成木低得益于收发同频，不需耍成对频点。TGOCTJ*TQ・AFCCLtDATArnnr2TiQMAX2507-EH图hTD-SCDHA手机射频单元参考设计功能松图美信公司新推出的商川TD-SCDMA手机射频套片共冇两颗：MAX2507和MAX2392。MAX2507是发射芯片，集成了门模拟I/Q至功放输出的所有电路，主要功能模块有:I/Q1E交调制器、混频器、可变增益放大器、功率放大器、射频本振VCO、射频锁和环、中频

3、木振电路、射频功率检波器。MAX2392是零屮频接收芯片，集成了fl低噪声放大器至模拟I/Q输出的所冇电路，主耍功能模块冇：低噪声放大器、I/Q正交解调器、可变増益放大器、信道选择滤波器、DC-Offset自动去除电路、I/Q幅度自动校准电路、VCO、锁相坏。为方便用户设计，MAXTM还提供有完整的参考设计方案（图1）,该参考设计的有效射频PCB面积为6.6平方厘米，工作在3-3.6V,可直接由单节锂电池供电。3GPP针对TD-SCD.MA终端规定了很藝技术指标，这些指标根据其制定的目的可以分作三人类：一•是为满足系统自身的需要而设定的抬标，如发射机输出功率等级、功率控制粘度、

4、最小可控发射功率、发射信号调制梢度EVM、接收机灵做度、垠大可接收信号幅度、频率稳准度等；二是为反映系统鲁棒性而设定的指标，如接收机杂散响应指标、抗单音双音干扰指标.接收机邻道选择性指标ACS等：三是为防止该系统对系统自身或其它系统造成干扰而设定的指标，如收发信机朵散辐射指标、发射机邻道功率泄漏ACER.发射信号频域模板、发射机互调指标等。对于这些指标的详细论述,请参考3GPP相关标准。木文以MAXIM参考设计为例，仅就-些具有挑战性的指标加以讨论。ACLR指标ACI.R指标是为防止发信机对邻近频点信道造成干扰而设定的指标，它也是衡戢发射机非线性失真程度的一-个重耍指标。TD-

5、SCDM信号属于非恒包络调制，它的成型滤波器是根升余弦滤波器，滚降系数为0.22,因此当通道存在非线性幅度压缩时，在TD-SCDMA信号频谱两侧会产生新的频谱成份.ACER指标是指落入邻近信逍的信号与主信道信号功率Z比。TD-SCD朋标准规定相邻信道ACI.R指标应不大于-33dBc，隔一信道该指标应不大于43(IBc,但当泄漏到邻近信道的信号功率小于-55dBm时，可不考虑ACER指标。MAXIM参考设计在放大发射功率时,邻信道与隔一信道ACER指标都有较大余量。MAX2507还有一个特点就是它在小信号发射时,ACLR指标并不是变得非常好，看来是一个缺点，实际上这恰恰是MAX

6、IM工程帅在设计MAX2507时的独具匠心Z处。MAX2507保证ACER指标在所有发射功率电平下均能满足标准要求，且冇一定余戢的同时，根据发射功率大小自适应地调整功放偏置电流，这使得该芯片在实际应用中非常省电。发射信号频谱模板发射信号频谱模板与ACLR同是为防止发信机对邻近频点信道造成干扰而设定的指标，同是由通道的非线性幅度压缩而引起的，较ACI.R指标相比，该指标更严格一些。ACI.R指标只是粗略地规定了再生频谱分屋与主信道频谱分疑功率Z比，而频谱模板则详细规定了再生频谱分虽:在偏离载波0.8MHz至4MHz范FR内的相对大小。如果你测试过一些线性功放，你就会发现有时AC1

7、.R指标很好，但却不能满足频谱模板的要求，原因是再生的频谱分量上下两个边带不対称，且边带的形状并不是想彖中的3阶、5阶频谱的叠加形状，其形状Z所以较理想非线性产物频谱有较大差异，是因为它和非线性器件输入输出匹配有关。虽然MAX2507己设计成50欧姆输入输出阻抗以方便客户使用，但实际应用中MAX2507功放前后的电路并不总是很理想，这样就造成了再生频谱分量的不对称和菜些频点处有凸包出现，以至于不能满足频谱模板的要求。为对付该问题，MAXIM在HAX2507内部设计了一个巧妙的电路，通过更改寄