手機射頻典型電路分析

前言

隨著電路集成技術(shù)日新月異的發(fā)展，射頻電路也趨向于集成化、模塊化，這對于小型化移動終端的開發(fā)、應用是特別有利的。目前手機的射頻電路是以 RFIC 為中心結(jié)合外圍輔助、控制電路構(gòu)成的。射頻電路中各典型功能模塊的分析是我們討論的主要內(nèi)容。

Outline收發(fā)器（Transceiver）鎖相環(huán)（PLL）功率控制環(huán)路（APC）收發(fā)雙工器（Diplexer）衰減網(wǎng)絡（Attenuation）匹配網(wǎng)絡（Matching）濾波網(wǎng)絡（Filter）平衡網(wǎng)絡（Balance）其它

1.收發(fā)器（Transceiver）收發(fā)器即調(diào)制解調(diào)器調(diào)制：發(fā)射時基帶信號加載到射頻信號解調(diào)：接收時射頻信號過濾出基帶信Transceiver根據(jù)其工作頻率可分為：單頻、雙頻、三頻等Transceiver根據(jù)其中頻特征可分為有中頻、零中頻、近零中頻等以DB2009為例介紹Transceiver UAA3535的內(nèi)部結(jié)構(gòu)UAA3535是近零中頻收發(fā)器，它最多可以作三頻收發(fā)它內(nèi)部有：三個PLL（包括一個內(nèi)置VCO）、正交混頻解調(diào)器、可控增益低噪放大器、混頻調(diào)制器等它需外接：13MHz參考基準時鐘、RXVCO、TXVCO、基帶控制信號等我們需要研究其內(nèi)部各重要節(jié)點的頻率、帶寬，信號轉(zhuǎn)換的流程等細節(jié)

2.鎖相環(huán)（PLL）鎖相環(huán)四個基本構(gòu)成元素：鑒相器（PD）鑒頻器（FD）鑒相鑒頻（PFD）：PD/FD/PFD是一個相位/頻率比較裝置，用來檢測輸入信號與反饋信號之間的相位/頻率差環(huán)路濾波器Loop Filter（LP）：LP一般為N階低通濾波器電壓控制振蕩器（VCO）：VCO是一個電壓--頻率變換裝置 ，輸出振蕩頻率應隨輸入控制電壓線性地變化參考信號源（Reference signal source）：參考信號源提供與反饋信號鑒相鑒頻用的對比輸入信號

鎖相環(huán)路的性能鎖相環(huán)的基本性能包括捕獲過程與同步。（1）捕獲過程的性能指捕獲帶和捕獲時間。捕獲帶指環(huán)路能通過捕獲過程而進入同步狀態(tài)所允許的最大固有頻差捕獲時間是環(huán)路由起始時刻到進入同步狀態(tài)的時刻之間的時間間隔Frequency deviation capability 》》 the max. PLL capture range（2）環(huán)路鎖定之后穩(wěn)態(tài)頻差等于零，進入同步狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)相差通?？偸谴嬖诘?，它是一個固定值。環(huán)路的跟蹤性能輸入信號變化越快，跟蹤性能就越差。暫態(tài)相位誤差和穩(wěn)態(tài)相位誤差的大小，是衡量環(huán)路線性跟蹤性能好壞的重要標志。環(huán)路噪聲性能噪聲包括輸入噪聲與諧波干擾和內(nèi)部噪聲與諧波干擾，壓控振蕩器內(nèi)部的噪聲是主要的噪聲源。環(huán)路捕獲性能捕獲帶越寬越好，捕獲時間越短越好，可提高環(huán)路的增益K或者增加濾波器的帶寬，但加大環(huán)路增益或濾波器帶寬往往是與提高環(huán)路的跟蹤性能和濾波性能的要求相矛盾。采用輔助捕獲的方法達到目的。包括輔助鑒頻和鑒頻鑒相，變帶寬和變增益等。

基本構(gòu)成電路分析鑒相器（Phase Detector）電荷泵——環(huán)路低通濾波器（Charge Pump——Loop Filter ）壓控振蕩器（Voltage Controlled Oscillator）分頻器（DIV）

VCO的選擇要素:● High spectral purity● Linear voltage-frequency transfer characteristic● Good frequency stability to temperature● Frequency deviation capability 》》the max. PLL capture range● Time response● Low power consumption and Output level● Output harmonic level and tuning sensitivity● Phase noise

3.功率控制環(huán)路（APC）功率控制環(huán)路構(gòu)成：功率放大器（Power Amplifier）、功率耦合器（Power Coupler）、功率檢波器（Power Detector）、功率比較、控制器（Power Comparator&Controller ）。這樣構(gòu)成的環(huán)路可以將功率較穩(wěn)定的控制在我們的設(shè)定值上，這個設(shè)定值可以隨時間根據(jù)需要不斷變化。

功率放大器（Power Amplifier）目前手機用PA一般是厚膜模擬電路制成，它要求將低功率射頻信號線性無失真的放大到一定功率值。它的主要參數(shù)有：● 工作頻率、帶寬；● 最大線性輸出功率（壓縮點）；● 線性放大對輸入功率要求；● 輸入、輸出需要的匹配阻抗；● 工作電源及電壓、電流的要求；● 控制信號的形式及要求；● 噪聲特性等等。

功率耦合器（Power Coupler）為了達到功率控制，我們需要使用到的功率傳感器就是功率耦合器，一般為Directional Coupler。它的主要參數(shù)有：詳見其LDC Data Sheet● 耦合量（Coupling）● 插入損耗（Insertion Loss）● 隔離度（Isolation）● 方向性（Directivity） ［單位（dB）］

負包絡檢波的對二極管要求：檢波二極管D以P極為輸入端檢波二極管的極電容要求較小的肖特基二極管，若極電容過大，將會使負包絡過多的耦合流失到低，導致檢波效果變差。