高性能PHS—RF收發(fā)器芯片設(shè)計方案

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　　隨著PHS協(xié)議的擴展，PHS在系統(tǒng)和業(yè)務(wù)上也不斷推出新的亮點，如無縫切換、機卡分離和QBOX靈通無繩業(yè)務(wù)，這些新業(yè)務(wù)的推出將成為PHS未來發(fā)展的強大驅(qū)動力。針對PHS系統(tǒng)對手機的新技術(shù)需求，銳迪科微電子(RDA)公司開發(fā)出基于全新RF收發(fā)結(jié)構(gòu)的單芯片收發(fā)器及集成天線開關(guān)的高效率功放模塊。本文介紹RDA PHS射頻收發(fā)器芯片的設(shè)計方法。

　　在中國，PHS作為固定市話網(wǎng)的一種補充和延伸，在發(fā)展初期以其較低的收費模式，成為固網(wǎng)運營商快速搶占市場的利器。隨著PHS協(xié)議的擴展，目前PHS終端除了能夠?qū)崿F(xiàn)固定電話的所有功能外，還可以支持包括轉(zhuǎn)移呼叫、多方通話、語音信箱等功能，同時它還具備移動電話的一些功能，例如越區(qū)漫游、無線上網(wǎng)、定位和ISDN等多種業(yè)務(wù)。此外，PHS在系統(tǒng)和業(yè)務(wù)上也不斷推出新的亮點，如無縫切換、機卡分離和QBOX靈通無繩業(yè)務(wù)，這些新業(yè)務(wù)的推出勢必將成為PHS未來發(fā)展的驅(qū)動力。

　　PHS系統(tǒng)所面對的目標市場以中低端客戶為主，終端用戶對PHS手機的價格敏感程度大大高于GSM及CDMA系統(tǒng)。隨著通信市場中GSM、CDMA等各個系統(tǒng)競爭的加劇，以及全新的3G系統(tǒng)一步步鄰近，PHS手機的生產(chǎn)成本對于PHS手機廠商和運營商而言更加敏感。

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　　銳迪科微電子PHS手機射頻前端解決方案。

　　但在PHS手機解決方案方面，恰恰事與愿違。雖然PHS系統(tǒng)投入運營已歷經(jīng)了十年的發(fā)展，但由于它在日本市場的失敗，提供終端芯片方案的日本廠商已經(jīng)長期不再對終端方案芯片進行優(yōu)化和改進設(shè)計，這種情況對于射頻前端收發(fā)器更為突出。現(xiàn)有的收發(fā)器芯片由于在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用了傳統(tǒng)的兩次變頻收發(fā)結(jié)構(gòu)，因此在集成度方面具有明顯的技術(shù)劣勢。這已經(jīng)成為PHS手機廠商進行新機型開發(fā)和降低整機成本的主要障礙。

　　PHS系統(tǒng)不斷進步的同時，系統(tǒng)廠商對射頻收發(fā)機的指標也提出更為嚴苛的要求，許多指標遠高于協(xié)議規(guī)定。例如在QBOX應(yīng)用中，母機與子機之間的距離可能非常近，這導(dǎo)致輸入信號功率很大，因此要求接收機有較高的線性度，保證各級電路不發(fā)生非線性失真。另外，由于PHS手機輸入信號動態(tài)范圍較大，必須使用AGC電路，以使基帶接口處的信號基本保持恒定幅度。為了減小AGC穩(wěn)定時間，加上傳統(tǒng)的PHS基帶芯片不直接進行功率檢測，AGC環(huán)路必須全部集成在接收機端，并向基帶提供RSSI。此外，為了滿足手機無縫過境切換的要求，PLL要具有極快的鎖定時間，這個時間只相當于GSM系統(tǒng)同類指標的1/8。

　　為此銳迪科微電子公司開發(fā)設(shè)計了PHS射頻芯片組，由射頻收發(fā)芯片(RDA5205)和功放/開關(guān)模塊(RDA5212)兩顆芯片構(gòu)成了完整的PHS手機射頻前端解決方案。其中，收發(fā)芯片RDA5205是一顆全集成單芯片PHS收發(fā)器，由于采用了先進的近零中頻(LOW-IF)接收結(jié)構(gòu)，并將PLL電路包括VCO和環(huán)路濾波器等全部集成在片上，因此具有集成度高、外圍元件少和易于使用等特點。RDA5212功放/開關(guān)模塊在系統(tǒng)應(yīng)用中具有良好的帶外抑制功能，天線處及功放輸出端都無需傳統(tǒng)方案中所必須的射頻聲表濾波器(SAW)。

　　整體射頻解決方案除了RDA5205、RDA5212外，僅需要一個單端轉(zhuǎn)雙端的射頻濾波器、一個TCXO、一個LDO以及少量外圍阻容元器件。如此高的集成度使RDA PHS射頻方案的外圍器件數(shù)只相當于傳統(tǒng)方案的1/5，PCB面積相當于傳統(tǒng)方案的1/3～1/4。在降低PHS手機的成本的同時，RDA PHS射頻芯片組保證了新版PHS手機無縫切換等新射頻指標的要求，使應(yīng)用該射頻芯片組的手機產(chǎn)品具有極高的性價比，大大提升了終端產(chǎn)品的市場競爭力。