1. 什么是RF?
答:RF 即Radio frequency 射頻,主要包括無線收發信機。
2. 當今世界的手機頻率各是多少(CDMA,GSM、市話通、小靈通、模擬手機等)?
答:EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz;
CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。
3. 從事手機Rf工作沒多久的新手,應怎樣提高?
答:首先應該對RF系統(如功能性)有個系統的認識,然后可以選擇一些芯片組,研究一個它們之間的連通性(connectivities among them)。
4. RF仿真軟件在手機設計調試中的作用是什么?
答:其目的是在實施設計之前,讓設計者對將要設計的產品有一些認識。
5. 在設計手機的PCB時的基本原則是什么?
答:基本原則是使EMC最小化。
6. 手機的硬件構成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU,這里的ABB、DBB和PMU等各代表何意?
答:ABB是Analog BaseBand,
DBB是Ditital Baseband,MCU往往包括在DBB芯片中。
PMU是Power Management Unit,現在有的手機PMU和ABB在一個芯片上面。將來這些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都會集成到一個芯片上以節省成本和體積。
7. DSP和MCU各自主要完成什么樣的功能?二者有何區別?
答:其實MCU和DSP都是處理器,理論上沒有太大的不同。但是在實際系統中,基于效率的考慮,一般是DSP處理各種算法,如信道編解碼,加密等,而MCU處理信令和與大部分硬件外設(如LCD等)通信。
8. 剛開始從事RF前段設計的新手要注意些什么?
答:首先,可以選擇一個RF專題,比如PLL,并學習一些基本理論,然后開始設計一些簡單電路,只有在調試中才能獲得一些經驗,有助加深理解。
9. 推薦RF仿真軟件及其特點?
答:Agilent ADS仿真軟件作RF仿真。這種軟件支持分立RF設計和完整系統設計。詳情可查看Agilent網站。
10. 哪里可以下載關于手機設計方案的相應知識,包括幾大模快、各個模塊的功能以及由此對硬件的性能要求等內容?
答:可以看看www.gsmworld.com和www.139130.net,或許有所幫助。關于TI的wireless solution,可以看看www.ti.com中的wireless communications.
11. 為什么GSM使用GMSK調制,而W-CDMA采用HPSK調制?
答:主要是由于GSM和WCDMA標準所定。有興趣的話,可以看一些有關數字調制的書,了解使用不同數字調制技術的利與弊。
12. 如何解決LCD model對RF的干擾?
答:PCB設計過程中,可以在單個層中進行LCD布線。
13. 手機設計過程中,在新增加的功能里,基帶芯片發射數據時對FM產生噪聲干擾,如何解決這個問題?
答:檢查PCB設計,找到干擾源并加強隔離。
14. 在做手機RF收發部分設計時,如何解決RF干擾問題?
答:GSM 手機是TDMA工作方式,RF收發并不是同時進行的,減少RF干擾的基本原則是一定要加強匹配和隔離。在設計時要考慮到發射機處于大功率發射狀態,與接收機相比更容易造成干擾,所以一定要特別保證PA的匹配。另外RF前端filter的隔離也是一個重要的指標。PCB板一般是6層或8層,必須要有足夠的ground plane以減少RF干擾。
15. 如何消除GSM突發干擾?
答:在PCB布線時,要把數字和射頻部分很好的隔離開,必須保證好的ground plane。一些電源和信號線必須進行有效的電容濾波。
16. 如何解決RF的電源干擾?
答:必須確保RF電源已經很好地濾波。如有必要,可以對不同的RF線路使用單獨的電源。
17. 有RF應用電路,在RF部分不工作的時候CPU及其它相關外設工作正常;可是當RF啟動工作時候,CPU與RF無關的端口也受到了類似于尖脈沖的干擾。請問,是什么原因造成的?怎樣克服這樣的干擾?
答:可能是RF部分沒有很好地與CPU部分隔離,請檢查PCB版圖。
18. 選擇手機射頻芯片時,主要考慮哪些問題?
答:在選擇射頻芯片時主要考慮以下幾點:
①射頻性能,包括可靠性。
②集成度高,需要少的外圍原器件。
③成本因素。
19. 如何利用手機射頻芯片減少外圍芯片的數量?
答:手機射頻芯片集成度越高,所需要的外圍元啟件就越少。
20. 射頻芯片對于外圍芯片會不會產生電磁干擾,應該怎么消除?
答:應該說是射頻系統會對其他DBB,ABB產生電磁干擾,而不僅是射頻芯片。加強射頻屏蔽是一個有效的措施。
21. 在無線通信系統中,基帶的時域均衡,是否應該位于基帶解調并進行位同步抽去后,對每一個位抽取的結果,經過時域均衡,再進行門限判決?
答:是的。需要先經過均衡,再進行門限判決。
22. 相同的發射功率,在頻率不一樣時,是否頻率高的(如900MHz)傳輸距離遠,頻率低(如30MHz)傳輸距離短(在開闊地帶)?
答:應該考慮到波長因素。頻率越高,波長越短,在開闊地帶,傳輸損耗越大,因此傳輸距離較短。
23. 用定時器1來產生波形,其程序如下:
LDP #232
SPLK #0Ah,T1PR
SPLK #05h,T1CMPR
SPLK #0000h,T1CNT
SPLK #0042h,GPTCON
SPLK #0D542h,T1CON
為什么在T1PWM/T1CMP引腳上沒有波形輸出?
答:可以使用仿真工具進入代碼來調試這個問題。
24. “手機接收機前端濾波器帶寬根據接收頻率的帶寬來決定,必須保證帶內信號以最小的插損通過,不被濾除掉。”在滿足能有效接收信號的情況下,對前端濾波器,如果濾波器帶寬比較寬,那么濾波器的插損就小(對SAW不知是不是也是這樣),但帶內噪聲就增加,反之相反。那么在給定接收信號頻率范圍的情況下,應該如何來考慮濾波器的帶寬,使帶內信號以最小的插損通過?
答:應該從系統設計的角度考慮這個問題,包括頻率范圍(frequency range,sensitivity)和感度(selectivity)等。可以在插損(insertion loss)、帶寬(bandwidth)和帶外抑制(out of band rejection)之間取得折衷, 只要選擇的值符合系統需求,就可以了。
25. 一般來說PA、SWITH有一定抑制雜散輻射的能力,但有一定的限制,如何增加其它的方法來更好的解決?
答:準確的說法應該是PA的匹配濾波有一定抑制雜散輻射的能力,另外可以選擇好的前端Filter 以加強帶外抑制。
26. 如何選用RF的LDO?
答:選用LDO時,應考慮其自身所具備的某些特性,如driving current、輸出噪聲和紋波抑制(ripple rejection)等。
27. 用什么方法可以降低射頻系統在待機時的功耗?
答:可以在手機聽網絡paging信息間隙把射頻系統關掉。
28. TI推出的TRF6151芯片采用直接變頻技術,會不會導致其他問題?
答:TI推出的TRF6151芯片是單芯片GSM tranceiver,采用零中頻接收機結構。直接變頻技術現在已經很成熟了,不存在技術問題,而且還是目前的主流方案。
29. TI提供的手機方案在軟件方面與Symbian公司有什么關系?
答:TI的無線PDA方案及OMAP支持包括Symbian的EPOC在內的多種操作系統。
30. 在手機RF電路中,信號傳輸線路上一般會串聯一個33pF的電容,這是為什么?
答:一般而言,串聯一個33pF的電容目的是隔直和耦合。
31. 據報道TI已開發出單芯片手機,請問在單芯片中如何實現BB與RF的隔離,與傳統分立模塊設計的要求有何不同?
答:TI 于2004年推出單芯片手機方案。傳統分立模塊設計可以通過選擇更好性能的外圍器件,以及通過好的PCB布線來加強BB與RF的隔離,有很大的靈活性。而單芯片方案中BB與RF的有效隔離是由IC設計技術來保證的,TI在這方面已經積累了豐富的經驗。
32. 手機設計時,如何減少傳導雜散發射和輻射雜散發射?
答:要減少雜散發射,應該從線路設計和PCB設計這兩個方面考慮。
33. 可否采用屏蔽罩來阻止輻射雜散發射?
答:可以。
34. 手機與基站通信中產生的TDMA噪聲Burst Noise對于射頻部分有影響。在選擇射頻芯片的時候,單從技術的角度出發,主要是看那些方面的指標?
答:首先對于接收機而言,應注意的指標包括:接收靈敏度、選擇性、阻塞、交調等。對于發射機而言,包括輸出功率、頻譜特性、雜散、頻率相位誤差等。TDMA 噪聲主要影響手機的音頻部分。要避免這種噪聲,應該注意PCB設計,如音頻部分布線。
35. 3階截點和1db增益壓縮點是越大越好嗎?如果不是,大概應該在一個什么樣的值才比較合適?
答;對于3階截點和1db增益壓縮點,并不是越大越好,而是足夠滿足設計要求即可,因為必須考慮成本因素,越大就意味著芯片的價格越高。GSM900 IIP3 在-17dBm應該足夠滿足要求。
36. 在整體設計手機系統時,怎樣考慮射頻芯片的電磁兼容性能?
答:考慮射頻芯片的電磁兼容性能,必須加強射頻屏蔽。
37. 在RFIC中,DC Offset Cancellation是怎樣的原理?
答:DC偏移電壓會影響直接轉換接收機中的BER性能。DC偏移電壓出自LO自混頻等,因此必須在接收信號之前消除它。
38. GSM手機使用非線性功放,而W-CDMA必須使用線性功放,這是為什么?
答:這主要是由調制技術決定的。GSM采用GMSK調制,可以使用非線性功放,提高效率。而W-CDMA采用HPSK調制,則必須使用線性功放,減少失真。
39. 手機接收機前端濾波器帶寬是如何確定的?
答:手機接收機前端濾波器帶寬根據接收頻率的帶寬來決定,必須保證帶內信號以最小的插損通過,不被濾除掉。例如,GSM900接收機頻率范圍為880-915MHz。
40. 手機接收前端放大需考慮什么因素來設計,要求至少放大多少dB,TI公司相對應的器件如何找到?
答:需要考慮手機接收前端LNA的gain,P1dB,IP3,NF,frequency range 等,在TI方案中,gain 在17dB 左右。TI有Superheterodyne,zero-IF方案。