在GSM手机设计中如何减小相位误差(精).doc

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1、.word可编辑.在GSM手机设计中如何减小相位误差[摘要]  相位误差(Pe)是GSM手机四项非常重要的RF电气指标之一，减小相位误差对提高手机的话音质量有重大的意义。本文介绍在GSM手机设计中，减小相位误差的方法。   [关键词]  GSM手机；相位误差Pe(phaseerror)　1 引 言   GSM手机不论是在研发、生产还是在维修中，有四项RF电气指标肯定是必须测量的，中有三项是发射指标，即：射频输出功率、频率误差、相位误差，还有一项是接收指标即灵敏度。相位误差(Pe)是一项非常重要的指标。

2、在欧洲GSM的电信标准中规定：Pe的峰值不得大于20度、有效值不得大于5度。当Pe指标有问题时，轻则会影响话音质量(失真度变大或有咯咯声)、严重时则会使手机脱离GSM服务网。　2  Pe的定义　   要想提高某项指标的水平，首先是必须了解那一项指标的定义。Pe的定义是：它是指I路(同相)与Q路(正交)之间的相位平衡度(phasebalance)，换句话说即是：I与Q之间的正交性误差(quadratureerror)。若某一时刻Pe的采样点设为Pe(j)，根据欧洲电信标准GSM11．10则有：   MA

3、X{Pe(j)}≤20º   RMS{Pe(j)}={∑nj=1Pe2(j)/n}1/2≤5º,   J＝1，2，3，…n，n≥294         (1)GSM手机综测仪在测量和计算Pe时，采样时间一般取当前的10个突发(burst)长度(一个burst长度等于577微秒)。　3 减小Pe的方法　3．1 发射部分的方案考虑   目前主要有两种方案：一种是上变频方案；另一种是0FFSET频率方案。这两种方案的差别在于RF已调信号的形成方法：前者是通过传统的由IF到RF的频谱搬迁，而后者则是通过增加一

4、个IFPLL，用其输出来控制一个专用的发射VC0，从而达到实现RF调制信号的目的。从性能来看，后一方案的频率误差和Pe较小；从电路的复杂程度来看，前一方案简单；从综合的性能价格比来看，后一方案具有优势，故现在绝大多数的手机都采用OFFSET频率方案，这有利于减小频率误差和Pe。详细的方案可参阅有关的技术文献，在此不再进一步地说明。.专业.专注..word可编辑.3．2 频率合成器参考频率Fr的选择   θ=ωt,dθ=t•dω+ω•dt,ω=2πf   从上式可以看出：在频率误差dω相同的情况下，降低

5、频率有利于减小dθ，因而可减小Pe。手机的Fr有两种选择：13MHz或26MHz，从减小Pe的角度来考虑，选13MHz为好。3．3 在I／Q正交调制器的输入端采用LPF   该LPF一般采用无源RC型LPF。在GSM体制中，传输每一个bit的时间是3．69微秒，故传输速率是1000／3．69＝270．8kbps。在理论上，GMSK的调制频谱要利用调制bit的无限随机序列再通过复杂的计算来得到。理论和实际测量都表明：GMSK调制频谱的60dB带宽为330kHz，在此带宽内的频谱已包含了绝大部分的能量，因

6、此选LPF的截止频率为330kHz是合适的。我们可采用图1所示的一阶RCLPF电路。其截止频率的计算公式为：   τ＝RC＝2×1000×220×10-12＝0．44μs   截止频率＝1000／(2π•τ)＝1000／(6.28×0.44)＝362kHz   (注：在工作频段内，电容呈现的阻抗应为几千欧姆左右)3．4 1／Q正交调制器采用双端输入、输出方式   与单端方式相比较，双端方式可以降低串话(cross-talk)干扰，减小噪声和Pe。要采用双端输入、输出方式，肯定会遇到单端与双端之间的转换

7、问题，为了降低成本，一般均用无源器件来完成转换，常采用的电路是LG网络或Balun(一种平衡——不平衡转换传输线变压器)。现介绍一下如何设计LG型单端←→双端转换电路。电路如图2所示。该电路的特点是：共用了7个LG元件，其成本比采用Balun要低，但指标比采用Balun要差一点。 具体采用何种电路，得由设计者根据情况来确定。在图2中，由Ll、Cl组成LPF，其输出的电压滞后于电流；L2和C2组成HPF，其相位输出特性与LPF相反，即输出电压超前于电流；C3、C4在工作频率范围内呈现交流短路，同时隔离直

8、流电压；L3对中心工作频率的阻抗等于与它相匹配器件的阻抗。对于E-GSM体制，发射的工作频率为880~915MHz，中心频率为897．5MHz。由LG一阶LPF和HPF截止频率的计算公式：HowtoLowerPhaseErrorinGSMHandsetDesign 李 航 [摘要]  相位误差(Pe)是GSM手机四项非常重要的RF电气指标之一，减小相位误差对提高手机的话音质量有重大的意义。本文介绍在GSM手机设计中，减小相位误差的方法。[关键词]  GS