MTK平台 RF方案简介.ppt

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1、MTK平台 RF方案简介,主要内容：,Transceiver简介RXPAVCO校准原理,RF原理图,Transceiver简介,Transceiver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100KHz,Transceiver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LDO,Transce

2、iver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。,Transceiver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值的滤波器把镜像频率滤

3、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,RX,RX,RX,RX,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,RX,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混频以后变成固定的中频（

4、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：,RX,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。,PA,PA,GSM系统对PA的要求很高，要求高效率、不失真。效率：GSM:55，DCS:50%这么高的效率一般都是非线性。,PA

5、,表示PA的线性度：1dB压缩点和三阶交调截取点,PA,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,PA,如图所示：,PA,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线性放大器时，会产生很多频率分量：nf1mf2，其中2f1f2

6、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,PA,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。,PA,2、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电压，来实现输出功率的闭环控制。,PA,3、开环控制 通过检测集电极的电

7、源电压，利用 Vramp来控制输出功率：,PA,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,PA,PA,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,PA,PA,Vramp：,PA,1QB=0.923uS,PA,VCO,VCO,VCO射频通信系

8、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：,VCO,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,VCO,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，那这两个信号的频率就是相等的上面说的相位都是瞬时相位。,VCO,MT6129射频方案中共有2个VCO：1、26MHz的

9、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：1813MHz2149MHz,VCO,RX：TX：,VCO,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 DCS1800和PCS1900 TX：Fvco2D1Fch/（D11）GSM850和GSM900 FvcoD1Fch/（D11）D

10、CS1800和PCS1900 其中：D111,VCO,特别要关注的PLL环路滤波电容：,VCO,RX/TX IF VCO：IF VCO直接使用26MHz的TCXO。,校准原理,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,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的原理。,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TC

11、XO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,校准原理,2、具体算法：,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中移动，计算出最小的delta F和对应的DAC5）、保存DAC和slope,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

12、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。,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 Lev,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

13、在一定范围内就不会影响系统的灵敏度,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。,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。,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

14、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：,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。,校准原理,这样就可以算出slope：slope（PouV2-PouV1）/（ADC1-ADC2）一般GSM：ADC1为PL17对应的ADC值 ADC2为PL6对应的ADC值 DCS：ADC1为PL13对应的ADC值 ADC2为PL1对应的ADC值,校准原理,然后计算出每一等级的误差功率：ErrorV=Targer_powerVMeasured_powerV 计算出每一功率等级对应的offset值：PL_offset=ErroV/slope 把PL_offset 保存到EEP中,问题？,谢谢！,