当前位置:首页 > 芯闻号 > 消费电子电路
[导读]为满足成本、功耗和制造工艺的需求,我们提出如下四种发送电路架构:极性反馈(Polar Feedback)“Lite”、极性反馈、极性开环、直接调制(零差)。图1给出了当前大多数GSM手机中使用的平移(或偏移)环(transl

为满足成本、功耗和制造工艺的需求,我们提出如下四种发送电路架构:极性反馈(Polar Feedback)“Lite”、极性反馈、极性开环、直接调制(零差)。

图1给出了当前大多数GSM手机中使用的平移(或偏移)环(translational loop)架构。这种架构的主要优点是利用锁相环(PLL)结构中的低通滤波器以起到带通滤波的功能,从而不需要任何额外的滤波器就能提供优良的频谱屏蔽性能,而且对调制器模块没有严格的要求。该解决方案经过几代产品的改进,其性能、集成度和成本等各方面都已经得到了高度优化。

手机射频电路四种架构详解

图1:GMSK调制平移环结构。

因为GMSK(高斯最小频移键控)是恒包络调制,所以功率放大器(PA)可以工作在饱和状态下,能提供最高的效率。现代的PA模块还集成了CMOS功率控制器,以便为上升、下降沿控制和功率控制DAC提供一个便利的接口。

极性反馈“Lite”

“极性”调制器的概念是为了保留平移环结构,因此保留上述全部优点。然而为了支持EDGE模式,还必需对调制器增加调幅(AM)能力:在调制器输出端去掉AM调制,馈送到幅度控制器,再馈送到高动态范围的VGA,从而再生成射频AM和PM复合信号。将该信号馈送到一个纯粹作为放大器的线性PA单元。由于PA没有得到补偿,所以它的线性度和动态范围必须非常高才能保证信号质量。当然,线性PA通常不如饱和PA的效率高。

手机射频电路四种架构详解

图2:极性结构框图。

为减小GSM模式中的电流,可以关断AM控制器,并且将功率控制直接切换到PA。然而,由于设计折中,即使是在GSM的饱和状态下运行,该PA的效率仍然比纯饱和PA的效率低。

极性反馈

全极性架构如图2所示,它与极性Lite的概念类似,优点是仍可配置传统的GMSK饱和PA架构,具有前面所述的功率效率高的优点。该框图给出了本解决方案中围绕PA增加的反馈环路。利用这个反馈环路来对PA进行“线性化”(去除AM到AM及AM到PM失真)。基于PA反馈,AM控制器产生一个AM误差项。系统将相应地调整PA增益以抵消AM误差。利用鉴相器(PFD)可对PA引起的AM-PM失真进行补偿。这种反馈路径使用的耦合器可以是独立器件,也可以集成在PA模块中。

手机射频电路四种架构详解

图3:极性“Lite”结构框图。

极性开环

开环架构可以使用饱和PA,但该架构不包括围绕PA的反馈环路。取而代之的是用电源、温度、电压、频率来表征PA,而且这些数据都存储在查找表(LUT)中。用数字逻辑选择或插入适合工作条件的校正系数,并且当出现预失真时施加给AM控制器和IQ输入。将AM复合信号反馈到PA振幅控制器上,并且将预失真相位反馈到调制器和平移环上,从而消除PA的非线性。但是这种方法需要在生产线上消耗大量时间校准以补偿各元件之间的偏差,并且不容易校正系统老化效应。

手机射频电路四种架构详解

图4:极性开环结构框图。

直接调制

直接调制与前面讨论的架构截然不同,它不使用平移环和中频,而是调制器直接将IQ信号变换到要求的射频信道。采样VGA方法用输出信号实现功率控制。然后根据调制器的噪声性能,在信号送入线性PA之前可能还需要一个外部滤波器。这种架构的优点是简单,但是从噪声和杂散性能的角度来说,由于没有集成滤波,对设计RF调制器提出严峻挑战。另外这种架构要求使用线性PA,它的效率不及饱和PA的效率高。

手机射频电路四种架构详解

图5:线性或零差结构框图。

表1:各种调制架构比较。

手机射频电路四种架构详解

本文小结

直接调制方法看上去很吸引人,但实现过程存在一些问题,并且功率效率比极性调制设计使用的饱和PA的效率低。在极性调制设计中,极性反馈方法比极性“Lite”方法效率高,由于极性反馈方法增加了制造的鲁棒性,并且显著降低了与开环架构相关的校准开销。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

高频电路高频电路基本上是由无源器件、有源器件和无源网络组成的。高频电路中无源线性元件主要是电阻(器)、电容(器)和电感(器)。

关键字: 射频电路 高频电路 无源器件

由于射频(RF)电路为分布参数电路,在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应,所以在实际的PCB设计中,会发现电路中的干扰辐射难以控制。

关键字: 射频电路 参数电路 耦合效应

2023 年 2 月 13 日,中国——意法半导体单片天线匹配 IC系列新增两款优化的新产品,面向BlueNRG-LPS系统芯片(SoC),以及STM32WB1x 和STM32WB5x*无线MCU。单片天线匹配 IC有助...

关键字: 无线MCU 射频电路 天线

高速电路应该怎么学习呢?直接买本信号完整性的书籍看吗?还是利用网咯资源直接上手呢?我想结果都不会太好。

关键字: 高速电路 射频电路

无线发射器和接收器在概念上,可分为基频与射频两个部份。基频包含发射器的输入信号之频率范围,也包含接收器的输出信号之频率范围。基频的频宽决定了数据在系统中可流动的基本速率。

关键字: 射频电路 PCB设计

射频简称RF,射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于1000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流。

关键字: 射频电路 高频交流变化电磁波

  射频简称RF,射频就是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称

关键字: 射频电路

射频电路指处理信号的电磁波长与电路或器件尺寸处于同一数量级的电路。此时由于器件尺寸和导线尺寸的关系,电路需要用分布参数的相关理论来处理,这类电路都可以认为是射频电路,对其频率没有严格要求,如长距离传输的交流输电线(50或...

关键字: 射频电路 射频电流

射频和模拟集成电路都比较难,但射频比较抽象,而模拟对经验的要求很高,而且要求一个人的综合问题的能力和独特的思维能力。

关键字: 射频电路 模拟电路

大家好,这里是【射频学堂】。今天我们接着【大话射频】这个来讲。一起来看一下射频电路中的那些无源器件。和数字和低频电路类似,射频电路也分为无源器件和有源器件,那些不需要加电就能够完成功能的射频电路称为无源电路,而需要外置电...

关键字: 射频电路 无源器件
关闭
关闭