gsm%2bphs双模手机射频前端的关键技术研究与性能的优化

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1、ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineeringTHEKEYTECHNOLOGYRESEARCHANDPERFORMANCEOPTIMIZATIONOFGSM+PHSDUAL-MODEMOBILEPHONERFFRONT-ENDAuthor：ZhengYangSpecialty:ElectronicsandCommunicationEngineeringAdvisorⅠ:XiaoGaobiaoAdvisorⅡ:SchoolofElectronicInformationandEle

2、ctricEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai，P.R.ChinaNovember，2008摘要当前，在我国的移动通信市场上个人终端的主流产品是GSM手机。但随着移动用户数量的急剧增长，GSM手机射频系统所暴露出来的问题也日趋严重。如接收信号灵敏度下降、手机发射功率偏离正常范围、误码率大和相位误差大等等。并且当前手机的外观日趋多样，尺寸越来越小，对手机射频电路的布局和天线调试也带来更大的挑战。本文首先针对GSM手机射频收发信机的结构进行分析，分别讨论发射机和接收机的三种实现方式，其中发射机有二次上变频结构、直接上变频结构和偏置锁相环

3、（OPLL）结构；接收机有超外插结构、零中频结构和数字低中频结构。通过对实际手机产品的分析，并结合3GPP的规范要求，分别对GSM手机的发射机和接收机的性能进行研究，分别给出射频电路的各项技术指标。对本文所采用方案中的各个芯片的性能做了详细的介绍，这些器件的选择都是符合3GPP的规范要求的，并为后面的电路调试提供了技术支持。最后，对于终端射频设计中的几个关键部分，进行了详细的设计分析。发射机的开关频谱是手机设计中普遍容易出问题的技术指标，本文分析了发射Ramping（爬坡）曲线对开关频谱的影响，给出最小开关频谱时要求的Ramping曲线，并按照分析的结果测量得到开关频谱有很大的裕量。相

4、位误差往往出现在零中频系统中，而本文正是选择了零中频的方案，通过分析相位误差产生的原因，提出若干个解决的I方案。接着对整机测试中所遇到的EMC问题进行了研究，并针对不同的问题给出相应的解决方案。最后对手机天线的性能进行了分析。本文研究的GSM终端射频技术和实现方案已被目前市场大量使用和认可，通过本文的介绍，相信会对今后手机射频电路的设计有指导和借鉴意义。射频和基带整合到一个CMOS芯片中也将是未来的终端技术趋势，但是也带来的许多射频技术问题，如多模天线的设计、CDMA技术中PA的优化等，都需要深入研究。关键字：GSM，收发信机，射频电路，灵敏度，开关频谱，相位误差IIAbstractA

5、tpresent,China'smobilecommunicationsmarket,theindividualend-productsarethemainstreamofGSMmobilephones.However,withthenumberofmobileuserswiththesharpincrease,GSMmobileradiosystemexposedtheproblemisamajorproblem.Suchasdecreasedsensitivitytoreceivesignals,cellphonetransmittingpowerdeviationfromthen

6、ormalrange,errorrate,phaseerror,andsolarge.Atpresent,mobilephonesandtheappearanceofanincreasinglydiverse,thesizeisgettingsmallerandsmaller,mobileradiofrequencycircuitlayouthasalsobroughtgreaterchallenges.ThisarticlefirstforGSMmobileradio-frequencysignalprocessingandRFcircuittheorystudy.Onthisbas

7、is,furthertoanalyzethestructureofthewirelesstransceiver.Thepaperanalyzesthreesortstransmitter,IF/RFup-conversion,ZeroIFup-conversionandOPLLup-conversion.AccodingtoGSMspecification,comeoutthethetransimitterandreceiversub-modu