射頻電路在移動(dòng)終端中的應(yīng)用

發(fā)表時(shí)間：2020-10-08 09:08:09 人氣：3112

在當(dāng)今移動(dòng)終端主流射頻電路中，主要包含了射頻前端電路、收發(fā)信機(jī)電路和頻率源電路三部分。射頻電路性能好壞直接關(guān)系到信號(hào)收、發(fā)能力和終端與基站通信能力高低。射頻電路三部分電路在各自領(lǐng)域獨(dú)立發(fā)展，相互影響，共同推進(jìn)通信終端射頻電路演進(jìn)。器件小型化和低成本化兩個(gè)主要推動(dòng)力推進(jìn)著移動(dòng)終端射頻元器件在各自領(lǐng)域向前發(fā)展。

射頻前端濾波器和射頻功放兩種器件采用構(gòu)建技術(shù)都不兼容芯片上CMOS集成。射頻功放一直使用砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極晶體管或FET器件構(gòu)建。因此功放和濾波器一直作為分立器件，與現(xiàn)在執(zhí)行手機(jī)大部分射頻功能大規(guī)模集成芯片組分開(kāi)。移動(dòng)終端射頻前端電路主要包含三個(gè)部分電路：射頻功放、天線開(kāi)關(guān)或雙工器、前端(鏡頻)濾波器。由于射頻功放和前端濾波器收發(fā)隔離和工藝實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，二者集成到單一芯片中還存在較大問(wèn)題。三者合一射頻前端單片是移動(dòng)終端射頻發(fā)展必然趨勢(shì)。

射頻收發(fā)信機(jī)芯片發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，采用超外差二次變頻固定中頻射頻構(gòu)架階段；第二階段，采用超外差二次變頻低中頻射頻構(gòu)架階段；第三階段，采用直接變頻射頻構(gòu)架階段；第一階段射頻收發(fā)芯片是把經(jīng)典射頻超外差系統(tǒng)構(gòu)架體系集成到單芯片中，采用固定頻率和帶寬中頻濾波器完成中頻信號(hào)選頻和濾波；第二階段射頻收發(fā)芯片是把經(jīng)典射頻超外差系統(tǒng)構(gòu)架體系進(jìn)行了調(diào)整，把第一本振頻率大大提高，這個(gè)通過(guò)第一本振變頻后，得到頻率較低中頻信號(hào)，在中頻通路，集成一個(gè)信道濾波器完成中頻信號(hào)選頻和濾波，再經(jīng)過(guò)第二本振變頻濾波后得到射頻I、Q信號(hào)，送入基帶芯片進(jìn)行處理。這一階段射頻收、發(fā)芯片最大特點(diǎn)是消除了外置中頻濾波器，有效地降低了終端成本。 第三階段射頻收發(fā)芯片采用了一個(gè)鎖相環(huán)，一個(gè)VCO構(gòu)成一個(gè)本振信號(hào)，收、發(fā)信號(hào)通過(guò)一次變頻后，直接變換為I、Q信號(hào)，由于本振信號(hào)等于工作信號(hào)頻率，變頻后IF=0，直接可以去掉中頻濾波器。

射頻頻率源主要來(lái)自射頻收發(fā)芯片內(nèi)部所集成小數(shù)分頻PLL頻率合成器，精準(zhǔn)頻率提供給各本振所使用，鎖相環(huán)PLL所使用參考基準(zhǔn)頻率需要外置晶體或晶振所提供。在移動(dòng)通信終端外置基準(zhǔn)頻率源發(fā)展過(guò)程中，主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段采用溫度補(bǔ)償晶振階段；第二階段采用晶體階段。溫度補(bǔ)償晶振可以提供高穩(wěn)定度頻率，晶振內(nèi)部包含了構(gòu)成振蕩器三點(diǎn)式電路構(gòu)架，溫度補(bǔ)償晶振使用為第一階段。隨著射頻收發(fā)芯片集成度提高，頻率源三點(diǎn)式電路集成到收發(fā)信機(jī)芯片內(nèi)部，外置只需要一個(gè)簡(jiǎn)單晶體來(lái)完成，有效地降低了移動(dòng)終端BOM成本，外置晶體作為頻率源射頻構(gòu)架目前獲得了廣泛使用。

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