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发表于 2007-4-4 12:35:54
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MTK 平台射频简述：
组成：
PA：RF MICRO. DEVICES 公司的RF3146
天线开关(双工器): 三频: HITACHI 2MT43159R2-M090TK
收发器(射频前端): MTK MT6129C
PA介绍:
是RFMD公司生产的第三代PowerStar功率放大器(PA)模块，集成了已获专利的整合功率控制技术的高功率（GSM35dB、DCS与PCS 33dB）、高效率（GSM 60%、DCS/PCS 55%）的射频功放模组，内置方向耦合器、检波二极管、和专用功率控制集成电路（ASIC），适用于GSM850、EGSM900、DCS、PCS频段，输出功率控制范围达到50dB。目前被三星手机大量采用。
内含CMOS电路，是ESD敏感器件。尺寸7X7X0.9mm.
以下是简化原理框图：
主要参数：
1、 最大输出功率
2、 总效率
3、 输入功率范围（全功率输出时）
4、 二次、三次谐波
5、 其它非谐波杂散
6、 输入、输出阻抗
7、 功率控制范围
8、 前向隔离度（在典型输入功率且发射禁止、或在最小控制功率时）
引脚功能描述：
引脚号名称功能描述
2VCC2GSMGSM驱动级的控制电压输入，需连接VCCOUT并去耦，分配给功率控制部分
6GSM850/900 OUTGSM频段射频输出脚，匹配与隔直电路内置，输出阻抗50欧
18VCC3GSMGSM输出级的控制电压输入，需连接VCCOUT并去耦，分配给功率控制部分
19、20VCC OUT流入VCC2、VCC3的控制电压输出，分配给功率控制部分，不能接其它引脚
21VCC3 DCS/PCSDCS/PCS输出级的控制电压输入，需连接VCCOUT并去耦，分配给功率控制部分
31DCS/PCS OUTDCS/PCS频段射频输出脚，匹配与隔直电路内置，输出阻抗50欧
35VCC2 DCS/PCSDCS/PCS驱动级的控制电压输入，需连接VCCOUT并去耦，分配给功率控制部分
37DCS/PCS INDCS/PCS频段的射频输入脚，输入阻抗50欧
39VCC1 DCS/PCSGSM、DCS/PCS预放大级的控制电压，内部提供，需加去耦
40BAND SEL允许外部控制选择频段，“0”为GSM，“1”为DCS/PCS
41TX ENABLE允许PA模组工作，“1”允许。
42、43VBATT模组电源，接电池
45VRAMP来自DAC的斜坡信号，根据BB的不同可能需外加RC低通滤波器
46VCC1GSM内部连接VCC1，不需外接
48GSM850/900 INGSM频段的射频输入，阻抗50欧
功率控制工作原理：
间接的闭环环路本质上是看不见的闭环功率控制模式，大部分GSM功率系统中是通过感应前向功率或集电极电流，RF3146不采用功率检测器，它合成了一个高速控制环路来调节放大器的集电极电压直到这一级保持恒定偏置，第二\三极的极电极电压被调节到VRAMP信号乘以因数2.65的积, 偏置电路可用下图表示:
通过调节功率, 这级在所有功率等级都处于饱和状态。当所需要的输出功率从全功率减小到0dBm，集电极电压也相应减小。输功率的调节可用公式1表示：
式1
VCC为集电极电压，PdBm为输出功率，VSAT为饱和压降。
尽管负载阻抗影响输出功率，但电源波动对功率变化影响更大， RF3146通过对集电极电压进行调节将电压波动的影响消除。
有以下几点关键因素要考虑：
1、 电流消耗和系统效率
2、 由于电源变化造成的功率变化；
3、 由于频率变化造成的功率变化；
4、 由于温度变化造成的功率变化；
5、 输入阻抗变化；
6、 噪声功率；
7、 环路稳定性；
8、 各功率等级环路带宽的变化；
9、 突发脉冲和瞬时频普；
10、 谐波。
如果VRAMP明显低于VBATT，输出功率不会因为电源而改变，通过调节集电极电压，PA对电压的敏感被排除。不过，当电池电压下降到接近低电时，输出功率仍会有轻微下降。在这种情形下，减小VRAMP以防止功率控制产生诱导出现开关瞬时现象也是重要的。瞬时现象的结果是控制环路反应慢或瞬间失控。
VRAMP最大电压由式2给出：
式2
由于输出反电动势的作用，输出功率会随着频率而变化，电感电容等元件会有插入损耗的变化。微带线的频响特性也会随不同频率耦合因数的变化而有所改变，还有检波二极管的敏感性。RF3146由于没有方向耦合器，这些变化不会产生。
大部分PA输入阻抗会有变化，是因为CBE、CCB随偏置电压的改变（变容二极管原理）。大部分频率合成器设计者采用宽带闭环来补偿因为VCO负载的变化造成的频率变化。RF3146采用非常恒定的VCO负载，这是因为所有放大级采用恒定偏置。
采用改变偏置电压控制功率通常会产生噪声功率的问题，原因是各级的增益变了，按照公式3计算总噪声因数（输出信噪比与输入信噪比之比）：
RF3146的初级采用恒定的的增益，当输出功率减少时噪声功率不会增加。
应用原理图：
几点思考问题：
1、 PA的供电仅3.2~4.2V, 如何能在50欧的负载上输出3W功率? PA输出端信号幅度有多大?
2、 按照PA的效率, 最大功率级输出时, 电源峰值电流为多大?
3、 RF3146是如何调节各级偏置电压的? 电路原理?
天线开关介绍: HITACHI 2MT43159R2-M090TK
原理图与控制逻辑:
主要技术指标:
1、 TX端最大允许输入功率
2、 插入损耗 （效率）
3、 回波损耗 （阻抗匹配）
4、 发射接收通道隔离度 （发射对接收通道的干扰）
5、 带外衰减 （对谐波的抑制能力）
6、 非线性（最大输入功率时谐波产生）
7、 带宽
8、 电流消耗
收发器 (RF前端) 介绍:
MT612X包含以下几部分:
1、 接收机：非常低中频结构；四频段（MT6120）差分输入；正交混频；全集成信道滤波器；100dB以上增益，110dB以上控制范围；镜像抑制下变频到基带；
2、 发射机：精确IQ调制器；全集成宽带TXVCO；全集成TX环路滤波器
3、 频率合成器：可编程分数N合成器；全集成宽带RFVCO；快稳定时间适于GPRS。
4、 压控晶体振荡器（VCXO）；可编程电容阵列用于粗调，内部变容管用于频率细调。
5、LDO稳压器
包含四个LNA、两个RF正交混频器、1个集成信道滤波器、可编程增益放大器PGA、1个IO解调器、1个精确IQ调制器、2个内部TXVCO、1个VCXO、LDO稳压器、1个RFVCO带可编程分数N合成器、其它不同模式控制电路等。
以下是原理框图：
硬件控制脚描述：
引脚名设置逻辑功能
ENREG0关闭稳压器1（FOR TXVCO）和2（FOR RXVCO）
1打开稳压器1和2
ENRFVCO0关闭RFVCO
1打开RFVCO
VCXOCXR0选择内部VCXO
1选择外部TCVCXO （连接到VCCVCXO）
VCXOFRQ0参考输出缓冲为13MHZ
1参考输出缓冲为26MHZ （连接到VCCVCXO）
各部分原理组成：
1、 接收部分：包括四频段（MT6120）差分输入低噪声放大器LNA（输入阻抗200欧通过LC网络与SAW FILTER匹配，增益控制动态范围35dB）；2个RF正交混频器；1个集成信道滤波器（滤除干扰、阻塞和镜像）；可编程增益放大器；正交第2混频器；末级低通滤波器；非常低中频（与0中频相比改善阻塞抑制、AM抑制、邻道选择性，不需DC偏移校正，对SAW FILTER共模平衡的要求降低）采用镜像抑制（35dB抑制比）混频滤波下变频到IF。
第一IF信号通过镜像抑制滤波器和PGA（每步2dB共78dB动态范围）进行滤波放大，第2混频器下变频到基带。
第1中频频率：GSM 200KHZ，DCS/PCS 100KHZ
接收机主要指标：
1、 差分输入阻抗；
2、 最大差分电压增益；
3、 输入三阶交调截取点IIP3
4、 噪声系数
2、 发射部分：包含2个TXVCO、缓冲放大、下变频混频器，正交调制器、带CHARGE BUMP和环路滤波器的模拟相位检测器（PD），另一路分频器和环路滤波器用于正交调制器与下变频混频器完成产生合适的TX调制中频。
3、 频率合成器：RFVCO产生TX、RX本振频率，PLL使RFVCO锁住与精确的26MHZ参考频率同相。为减少因分数N合成器产生的固有毛刺，一个带抖动功能的3rd SIGMA—DELTA调制器用于产生预引比例因子除数N，此预引比例因子是根据多模数结构的可编程分频器除数从64~127。1个传统的数字型带CHARGE BUMP的PFD用于相位比较。通过改变CHARGE BUMP的输出电流，相位检测可编程从75/πuA/rad 到600/πuA/rad。
为了减少PLL的搜索时间用于GPRS等服务，合成器采用一个快搜索系统，一旦合成器被编成，RFVCO被预设到已校准的频率，并很快锁定，之后回到通常模式。
4、VCXO：粗调电容每步0.0625PF, 到4PF。 |
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IP卡
狗仔卡
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡