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手機RF設計中面臨的幾個難點及解決方法

2011-02-22 來源:OFweek電子工程網 字號:

  一、 關于手機RF干擾問題的解決

  針對GSM手機的RF干擾問題,GSM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功率放大器(PA)的匹配。另外RF前端濾波器的隔離也是一個重要的指標。PCB板一般是6層或8層,必須要有足夠的接地面以減少RF干擾。

  特別強調射頻系統會對數字基帶(DBB)、模擬基帶(ABB)等產生電磁干擾,而加強射頻屏蔽是一個有效的措施。他還指出,手機與基站通信中產生的TDMA噪聲、突發噪聲會給基帶的話音處理中帶來比較明顯的噪聲,應該注意去除這類噪聲。另外,TDMA噪聲主要影響手機的語音部分,因而要注意語音部分的PCB布局和布線。

  有工程師指出PA的匹配濾波有一定抑制雜散輻射的能力,但它還是有局限性,是否有其它解決方法?可以選擇好的前端濾波器以加強帶外抑制。關于如何解決RF的電源干擾以及如何選用RF的LDO,首先必須確定RF電源已經被很好地濾波,其次有必要的話最好是不同的RF線路使用獨立的電源。在選用RF的LDO時要注意考慮它的驅動電流、輸出噪聲及紋波抑制等特性。

  二、 關于如何選擇射頻芯片

  有工程師詢問在選擇射頻芯片的時候主要是看那些方面的指標?對于3階截點和1db增益壓縮點而言,是越大越好嗎?另外,在整體設計手機系統的時候,怎么樣考慮射頻芯片的電磁兼容性能?

  對接收機而言,要考慮的參數是接收靈敏度、選擇性、阻塞、交調等。對發射機而言,要考慮的參數是輸出功率、頻譜特性、雜散、頻率相位誤差等。

  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。在考慮射頻芯片的電磁兼容性能時必須加強射頻屏蔽。

  三、 關于手機前端設計

  有工程師詢問,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?在電池容量一定的情況下主要可從哪幾方面使待機時間增加?

  對第一個問題,需要考慮手機接收前端LNA的增益、P1dB、IP3、NF以及頻率范圍等,在TI方案中,增益一般是17dB 左右。TI有超外差零中頻方案,可以登錄www.ti.com查詢有關信息。對第二個問題他說,首先要考慮RX、DBB、ABB工作模式下的功耗,對這些模塊,不同的解決方案有不同的功耗,其次要考慮這些方案的功率電源管理機制,好的方案會在空閑模式中關掉盡可能多的功能。

  對于如何確定手機接收機前端濾波器帶寬,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,EGSM900 的范圍為 RX:925-960MHz,TX:880-915MHz。

  有工程師提出在校準AGC參數的時候,如何更好地兼顧不同信道的增益平坦度?首先要考慮前端部分的頻帶平坦度,在此基礎上,可以將整個RX頻帶劃分成若干子帶以補償帶內波動。關于手機內采用N分數鎖頻技術鎖相環的時間控制在多少秒為宜,鎖定時間取決于具體應用,小于250us可以滿足GPRS class 12 的要求。

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