簡化多模多頻帶3G手機的RF前端設計

　　前端電路復制

　　傳統上，為在同一設備中支持多種空中接口標準，手機設計工程師已在采用帶有單獨無線電收發器的堆疊的無線電架構。通常，支持多個空中接口對手機的元件數量有較大影響，因為它要求采用多個聲表面波濾波器(SAW)、振蕩器、濾波器和專用的混頻器。顯然，對在成本和功率敏感的手機行業中的設計工程師來說，如此多數量的元件是一個不小的挑戰。此外，功能復制與最小化產品PCB面積的要求直接沖突。一個典型的7頻帶WEDGE手機的射頻電路架構如圖3所示，實現這種前端功能目前需要4個PA、10個SAW濾波器、3個雙工機和1個單刀九擲開關。

　　很明顯，為全球市場設計手機的工程師需要一種新的前端架構，這種架構可以減少現有的堆疊式射頻前端電路的固有冗余。單個普通的發送通道可以最大化地復用芯片上的電路、減少系統BOM成本、節省PCB面積并簡化手機的前端設計。此外，由于線性PA消耗了大部分的手機電池能量，采用非線性PA的單個發送通道可顯著減少功率損耗并延長手機電池壽命。

　　擴展極性調制

　　實現這種前端設計的一個方法是在WCDMA和其他高帶寬無線技術中采用極性調制。極性調制廣泛用于GSM和EDGE系統中，它通過允許PA的輸入信號為固定包絡或不包含幅度不同的分量信號，來消除功率效率和放大器線性度之間的固有沖突。

　　在極性調制機構中，通常以直接上變頻發送到收發器的I和Q矩形基帶信號被轉換為具有幅度和相位組成的極性格式。這就允許設計師有區別且更有效的應用兩種調制元件。相位信號被供給被用做相位/頻率調制器的相鎖回路(PLL)。然后PLL-VCO的輸出信號被供給工作在接近飽和/削波狀態的VGA或PA。因為PLL產生的相位調制信號幅度仍然不變，所以可以通過采用更高效非線性類的E或F放大器被放大。通過發射機極大減少了功率損耗，并且最終延長了電池壽命。

　　GSM系統采用具有高斯最小移位鍵控的固定包絡調制。由于復雜信號軌跡位于單位圓上，因此調制可以通過其相位組成得到完全描述。EDGE系統采用不同方式編碼3π/8的8相移位鍵控(PSK) 調制使GSM數據傳輸率提高了3倍。AM被加到信號上以便傳送信號與GSM占用相同的270 kHz帶寬。這些相似性簡化了GSM極性收發器到EDGE的擴展。