移動(dòng)設(shè)備多重標(biāo)準(zhǔn)射頻前端的挑戰(zhàn)

　　用“整合”一詞來描述時(shí)下將復(fù)合式多媒體與連結(jié)功能整合至可攜式消費(fèi)性電子產(chǎn)品(CE)的過程，實(shí)為再貼切不過。移動(dòng)電話正是功能整合日益蓬勃的好例子：在十幾年前，第一款手機(jī)只配有FM無線電接收器，而現(xiàn)在的移動(dòng)電話不但備有高質(zhì)量數(shù)字成像、本地及個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星導(dǎo)航，甚至還有廣播電視收訊。

　　移動(dòng)電話有著日益強(qiáng)大的連結(jié)及功能，其發(fā)展的動(dòng)力不外乎下三個(gè)關(guān)鍵要素：第一，移動(dòng)通信業(yè)者有著維護(hù)用戶數(shù)據(jù)庫和增加平均每戶貢獻(xiàn)度(ARPU)的需求，而方法之一就是提供新式的非通信服務(wù)及特色;第二，手機(jī)業(yè)者持續(xù)地力求提供產(chǎn)品多樣性，以吸引通信業(yè)者以及消費(fèi)者;第三，熟知高科技的消費(fèi)者對于多元化媒體功能與方便可攜式裝置間無遠(yuǎn)弗屆的結(jié)合，有著日益增加的需求。

　　這樣的科技整合不僅限在手機(jī)上;事實(shí)上，任何含有液晶顯示器屏幕及多媒體處理能力的可攜式裝置，皆被消費(fèi)性電子產(chǎn)品制造商當(dāng)作多重?zé)o線電平臺(tái)的目標(biāo)。它們包括了筆記型計(jì)算機(jī)、可攜式多媒體播放器(PMP)、掌上型游戲機(jī)，甚至是可攜式導(dǎo)航裝置(PND)。

　　由于以無線電為基礎(chǔ)的科技日新月異，而消費(fèi)者對于消費(fèi)性電子產(chǎn)品的需求也不斷增長，芯片供貨商和系統(tǒng)整合商現(xiàn)在面臨了在可攜式裝置中提供整合功能的挑戰(zhàn)。這些無線電科技可依功能分類為：

　　● 通信：全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、CDMA2000、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)、長期演進(jìn)技術(shù)(LTE)等

　　● 廣播：GPS，模擬&數(shù)字無線電、移動(dòng)數(shù)字電視(MDTV)、數(shù)字地面廣播電視(DTT)等

　　● 連結(jié)：無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)、藍(lán)芽、超寬帶(UWB)、近端交易技術(shù)(NFC)、全球微波存取互通接口等

　　整合這些無線電技術(shù)的挑戰(zhàn)獨(dú)具意義，尤其是任何經(jīng)整合的裝置，由于本身的特性使然，會(huì)將每個(gè)無線電應(yīng)用程序所需之最具技術(shù)性的效能需求，聚集在單一平臺(tái)上。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師也必須謹(jǐn)記，在選擇內(nèi)存解決方案時(shí)，或許得用全國或地方性的標(biāo)準(zhǔn)(如操作頻率、鄰近信道狀況、傳輸功率位準(zhǔn)等)來部署“全球性”的標(biāo)準(zhǔn)(如DVB-T數(shù)字電視)。 提供這項(xiàng)漸增的功能時(shí)，不會(huì)有任何妥協(xié)。這些新的整合平臺(tái)也需堅(jiān)守消費(fèi)性電子產(chǎn)品低成本、低功率及小尺寸的真言，而這實(shí)際上也僅能由多重標(biāo)準(zhǔn)、多功能的前端解決方案來實(shí)現(xiàn)。需注意的關(guān)鍵點(diǎn)就于，任何多標(biāo)準(zhǔn)前端，都必須盡可能提供具競爭性的解決方案，甚至是部署在單一或雙重標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序中，或是為芯片供貨商和系統(tǒng)整合者提供規(guī)模經(jīng)濟(jì)時(shí)亦然。

　　在本文中，射頻接收器或收發(fā)器功能皆會(huì)稱為“前端”。當(dāng)然，在一完整的系統(tǒng)中，必須有一調(diào)制解調(diào)器(可能會(huì)與前端整合為芯片系統(tǒng)，或稱SoC)、較高階的數(shù)字處理、多媒體編碼以及A/V輸出裝置，像是屏幕和揚(yáng)聲器。

　　功能性分隔

　　雖然單一消費(fèi)性電子產(chǎn)品裝置可能不會(huì)具備所有上述的通信：廣播和連結(jié)無線電技術(shù)。但舉例來說，時(shí)下的移動(dòng)電話已經(jīng)整合了那三種功能性分類中，每一個(gè)分類的其中一個(gè)無線電技術(shù)，而同時(shí)制造商也不斷力求整合更多的功能。漸漸地，筆記型計(jì)算機(jī)、可攜式多媒體播放器和其它可攜式消費(fèi)性電子產(chǎn)品裝置也正跟上這股整合的潮流。

　　既然可以實(shí)際裝載于單一裝置平臺(tái)上的獨(dú)立集成電路(ICs)數(shù)量有著尺寸的限制與成本上的考慮，集成電路目前的解決方案可夠整合上述三個(gè)功能性分類其中之一的無線電功能。這可能會(huì)被稱為“水平式”功能性整合，而其概念則如圖1所示。值得注意的是，雖然今日已可將藍(lán)芽獨(dú)立集成電路和無線局域網(wǎng)絡(luò)及FM無線電信號整合，廣播應(yīng)用程序也可以整合至消費(fèi)性電子產(chǎn)品裝置中，但已整合FM無線電信號的移動(dòng)數(shù)字電視(MDTV)/ 數(shù)字地面廣播電視(DTT電視)的接收器集成電路會(huì)是較佳的使用案例。

　　整合使用功能類似的無線電，而非跨功能的整合，有著基本的考慮。首先應(yīng)注意，在具通信能力的消費(fèi)性電子產(chǎn)品中，裝置整合器會(huì)發(fā)展以相同通信基頻平臺(tái)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品世代，以取得與大量投注于新通信基頻軟件開發(fā)之努力間的平衡;若次于通信功能的新無線電功能慣常地被并至通信基頻中，則所需的軟件開發(fā)可能會(huì)使新無線電技術(shù)的部署產(chǎn)生一個(gè)“潛在因子”。因此，多重?zé)o線電硅晶整合通常不會(huì)超出通信范圍。第二，消費(fèi)性電子產(chǎn)品裝置制造商通常會(huì)發(fā)展具有不同功能及特色的產(chǎn)品系列，以應(yīng)付不同的消費(fèi)者、地域及市場需求;因此多重?zé)o線電、多重功能同時(shí)成本也可能因此更高的裝置，便無法滿足所有市場或消費(fèi)者的需求。第三，聚集或不聚集特定的無線電技術(shù)，有著技術(shù)上的考慮。這些原因可能包括了一些基本原則，像是：相似調(diào)變技術(shù)的使用(例如多個(gè)數(shù)字電視和無線電技術(shù)使用正交分頻多任務(wù)技術(shù)(OFDM)調(diào)變);天線限制(例如因?yàn)轭l寬限制或需同時(shí)操作，因而無法共享天線);干擾的共存問題(例如若將一敏感的全球定位系統(tǒng)接收器整合至一通信收發(fā)器，該接收器可能會(huì)失去功能)。