3G中的CMOS基RF集成(05-100)

　　用戶需要更小更便宜的手機,在手持裝置中得到快速服務和更多功能。這正在促使業界加速創新解決方案,降低成本使產品盡快上市。這種外加壓力,使制造商重新考慮解決這些問題的技術。

　　硅技術和集成關鍵元件單元(如RF 收發器)能降低產品尺寸和成本。

　　蜂窩標準(如GSM)的嚴格性能要求,以前限制了RF收發器集成,迫使采用替代技術(如SiGe BiCMOS或雙極)。現在,GSM/GPRS CMOS收發器普及率增加,使選擇CMOS RF技術增加了成熟性。

　　盡管CMOS RF收發器設計提供有力的、使人信服的優點,但設計工程師在開發手持WCDMA、EDGE、GPRS/GSM標準高集成度多模收發器時,必須克服結構和電路設計問題。投入時間和精力采用CMOS開發多模應用的RF收發器是值得的,市場的回答也是肯定的。

　　多模發展趨勢

　　為使全球經營者容納不同的蜂窩架構,手機制造商把多種無線蜂窩技術 (多模)結合在一個器件中,為特殊市場提供最好的買點方案。例如,市場上支持EDGE的手機數增加,具有向后與GSM/GPRS服務兼容。同樣,未來3G手機除EDGE/GPRS/GSM技術外,將支持WCDMA。全球漫游需要5個頻段：GSM-850MHz,E-GSM-900MHz,DCS-1800MHz,PCS-1900MHz和UMTS-2100MHz。手機設計師必須考慮所有這些要求,并滿足用戶對低成本和形狀因數產品的要求。

　　硅集成和模塊集成促進多模功能。大多數的多模平臺組合獨立的無線子系統,例如,支持GSM/GPRS和WCDMA的多模電話可具有一個帶GSM/GPRS收發器WCDMA收發器,以及RF前端和無源元件單元,以便支持兩個模式和頻段(見圖1)。這種方法最實用,因為GSM/GPRS和WCDMA信道位率是基于不同基準時鐘頻率(分別為13MHz/26MHz和19.2MHz)。一般的GSM/GPRS發送器結構(如OPLL)不能直接加到WCDMA。在該實例中,降低多模設計元件數和成本,需要較高的集成度和創新的RF技術。

　　圖1 采用分離3G和2G無線技術的典型3G多模/多頻段 RF設計

　　圖2 單片4頻段GSM/GPRS CMOS收發器框圖