09714@52RD-MTK平台-RF方案简介PPT课件

1、1MTK平台 RF方案简介2主要内容： Transceiver简介 RX PA VCO 校准原理3RF原理图4Transceiver简介5Transceiver简介 MT6129支持GSM850、GSM900、DCS1800和PCS1900四频单芯片超外差式收发信机一、Receiver（RX）1、支持四频2、集成四个LAN3、镜像抑制4、低中频结构，中频为100KHz6Transceiver简介二、Transmitter（TX）1、集成信道滤波器2、集成数字频相检测三、集成RFVCO， RX：1738MHz1990MHz TX：1813MHz2149MHz四、I/Q收发复用五、集成LDO7Tr

2、ansceiver简介 名词解释 镜像抑制：在寄生通道干扰中，镜像干扰现象最为严重。一个有用信号相对位于本振信号L0的另一侧且与本振频率之差也为中频IF的信号称之为镜像频率。如果它没有被变频器的前端滤波器滤除而进入了变频器，即使变频器是个理想的乘法器，镜像频率信号与本振混频后也为中频，由于中频滤波器无法将其滤除，它将与有用信号混合降低了中频输出信噪比，对有用信号的干扰。8Transceiver简介如图所示：假如RX的频率为：950MHz，由于IF100KHz，所以LO1899.8MHz镜像频率949.8MHz为了提高RX的信噪比，就必须把镜像频率抑制掉。方法：一般在混频前段用高Q值的滤波器把镜

3、像频率滤除掉。 但是由于这里的镜像频率刚好是有用频率的临近信道，所以不能用普通的滤波器来抑制。 Transceiver里面有集成数字滤波器，用来抑制临近信道的干扰。 无论怎样，镜像频率必须再混频前被滤除掉9RX10RX11RX12RX 从上面的原理图中可以看出 经过SAW Filter以后，信号有非平衡转化成平衡信号，这有利于提高抗干扰的能力 控制天线开关的逻辑电路，只是提供一个高低电平，用来控制某一个时刻接受还是发射。 SAW Filter和LNA之间的匹配是根据最小噪声要求13RX RF信号首先经过SAW Filter以后把无用频率的信号滤除掉，经过LNA放大以后在第一级混频器中与本振频率

4、混频以后变成固定的中频（IF）100KHz，在混频器前要先抑制镜像频率 IF信号经过滤波以后，再通过PGC放大以后送入第二级混频器混频后变成I、Q信号送入BB。如下图所示： 1415RX IF频率的选择:主要是要避开干扰源的频率 1、当IF0的时候，就变成零中频（Zero IF），就不需要镜像抑制，但需要考虑DC偏置、本振泄漏等因素，但是能降低成本 2、当IF高时，就需要增加一个价格比较贵的SAW Filter，同事要牺牲一定的PCB空间 3、低中频时，如IF为100KHz时，就没有上面12的缺点。16PA17PA GSM系统对PA的要求很高，要求高效率、不失真。 效率： GSM:55， DC

5、S:50% 这么高的效率一般都是非线性。18PA 表示PA的线性度：1dB压缩点和三阶交调截取点19PA 名词解释：1、 1dB压缩点：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。这种放大器称之为线性放大器，这两个功率之比就是功率增益G。随着输入功率的继续增大，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示 20PA 如图所示：21PA 三阶交调截取点IP3 ： 两个相邻的频率（f1和f2）的微波信号通过一个非

6、线性放大器时，会产生很多频率分量：nf1mf2，其中2f1f2或者2f2f1比较接近f1（f2），会对此产生干扰。如下图一所以。 图2反映了基频（一阶交调）与三阶交调增益曲线，当输入功率逐渐增加到IIP3时，基频与三阶交调增益曲线相交，对应的输出功率为OIP3。IIP3与OIP3分别被定义为输入三阶交调载取点和输出三阶交调载取点 2223PA PA控制方式1、输出功率检测反馈控制法 该方法直接检测射频输出功率，通过反馈环路实现闭环功率控制。24PA2、电流检测反馈控制 根据不同的输出功率，射频功放向电源索取不同的电流，电流取样电阻检测电流的变化，作为反馈信息与基准控制信号比较并积分得到功放控制

7、电压，来实现输出功率的闭环控制。25PA3、开环控制 通过检测集电极的电源电压，利用 Vramp来控制输出功率：26PA 输出功率检测反馈控制法是一种比较老的闭环控制方式，集成度比较低，现在已经慢慢的淘汰了，PA有：skyworks的sky77304等。 电流检测反馈控制：也是一种闭环控制方式，代表的PA：sky77325等。 开环控制：代表的PA：RFMD3110、ADID的ADL5552等 后两种是现在在手机比较常用的功率控制方式27PA28PA 输出匹配电路主要是用来跟电线开关的匹配，以实现最大效率工作。如果匹配不合理会导致各种问题，包括功率平坦度、EMC，甚至发射功率上不去29PA30

8、PA Vramp：31PA 1QB=0.923uS32PA33VCO34VCO VCO射频通信系统中是必不可少的一个关键器件，它通过PLL技术把被调制信号调制到所需发射的频率上去。 PLL基本原理如下图：35VCO PFD相频检测：对输入的两个信号进行瞬时相位比较，产生误差电压。 LF环路滤波器：对产生的误差电压滤除高频部分以及噪声，同时改善整个锁相环路的噪声性能 VCO压控振荡器：受到环路滤波器的输出电压控制 当锁相环路正常工作时，输出信号的频率除以N和基准频率除以R的频率相等36VCO 如果两个信号的频率保持相等的话，那两者之间的相差才能保持不变；同时如果两个信号的相差是恒定的，那这两个信

9、号的频率就是相等的 上面说的相位都是瞬时相位。37VCO MT6129射频方案中共有2个VCO：1、26MHz的TCXO：是整个系统的基准频率，因此精度要求非常高，一般2ppm。同时基带IC通过AFC可以控制TCXO，把系统校准到GSM需要的频率误差的要求2、RFVCO，集成在MT6129中，工作频率： RX：1738MHz1990MHz TX：1813MHz2149MHz38VCO RX： TX：39VCO 采用下变频方式，使得RF信号变成100KHz的低中频信号。 计算本振VCO的频率： RX： FVCO2Fch200KHz GSM850和GSM900 FVCO=Fch-100KHz DC

10、S1800和PCS1900 TX： Fvco2D1Fch/（D11） GSM850和GSM900 FvcoD1Fch/（D11） DCS1800和PCS1900 其中：D111 40VCO 特别要关注的PLL环路滤波电容：41VCO RX/TX IF VCO： IF VCO直接使用26MHz的TCXO。42校准原理43校准原理 一般产线校准主要是4种1、电池电压校准2、13MHz AFC校准3、RX校准4、TX 功率校准44校准原理 电池电压校准：通过电池电压校准主要是让系统知道当前的电池电压是多少，这样系统可以正确的表示出显示出电池格数图标。 这部分对RF方案没有影响，所以不在此处详细说明他

11、的原理。45校准原理 26MHz AFC校准：1、目的：使得在室温下TCXO稳定工作在26MHz情况的ADC值和斜率slope（Hz/ADC） 由于TCXO本身就有误差，再加上老化等原因，TCXO的输出不会在26MHz，因此需要通过适当改变基带IC控制信号AFC的电压（ADC值），使得TCXO能工作在26MHz，满足ETSI规范要求46校准原理2、具体算法：47校准原理1）、在test模式下，打开TX，设置ARFCN2）、设置DACmin、DACmax，并计算出对应delta Fmin和delta Fmax3）、根据上图可以计算出相应的斜率slope4）、把DAC值在DACmin和DACmax

12、中移动，计算出最小的delta F和对应的DAC5）、保存DAC和slope48校准原理 RX校准：包括两部分：RX Gain和信道补偿 信道补偿主要是因为在高、中、低信道的时候RX Gain会有一定的差异，因此需要一定的补偿来弥补这种差异，免得在高、低信号的值接近甚至超出规范的范围。 但是在产线具体生产的时候由于RX校准的信道补偿计算量比较大，比较耗时，一般不做这项校准。49校准原理 RX Gain校准：基于下图的线性关系，每一RX Input Level都有相对的RX Lev的值： 110RX Input LevelRX Lev50校准原理 具体实现方式： 按照两条直线来分解，目的是因为小

13、功率的时候误差相对比较大。分解点为 （70，40）上 line1：x=70注意：校准RX只是让RX Lev的值与RX Input level 的值完全对应，只要补偿的值在一定范围内就不会影响系统的灵敏度 51校准原理 TX 功率校准 包括功率等级校准、信道补偿、温度补偿、电压补偿等 温度补偿和电压补偿一般产线不实行，一般通过统计然后把补偿的ADC值直接写道程序中，以节约生产时间。 信道补偿只是对最大功率等级有效。52校准原理 功率等级校准：不同的PA一般校准算法也不同。 我们知道，在GMS中，控制手机PA在不同等级的信号是基带IC控制信号Vapc，每一等级的发射功率都有对应的Vapc，Vapc大表示功率大。因此我们需要校准Vapc的offset值，使得发射功率到目标功率值上去。53校准原理 每一个Vapc的ADC值都会有对应的PA输出功率值，一般情况下这种关系不是线性关系（ADL5552是线性关系的，因此校准算法相对来说比较简单），如RFMD的PA。 我们以RFMD的PA为例，来说明功率等级校准的算法：54校准原理1、通过一下公式把PA的输出功率转换： 使得PoutV与Vapc的ADC值在一定范围 内变成线性关系。55校准原理 这样就可以算出slope： slope （PouV2-PouV1）/（A