3G中的CMOS基RF集成(05-100)

　　用户需要更小更便宜的手机,在手持装置中得到快速服务和更多功能。这正在促使业界加速创新解决方案,降低成本使产品尽快上市。这种外加压力,使制造商重新考虑解决这些问题的技术。

　　硅技术和集成关键元件单元(如RF 收发器)能降低产品尺寸和成本。

　　蜂窝标准(如GSM)的严格性能要求,以前限制了RF收发器集成,迫使采用替代技术(如SiGe BiCMOS或双极)。现在,GSM/GPRS CMOS收发器普及率增加,使选择CMOS RF技术增加了成熟性。

　　尽管CMOS RF收发器设计提供有力的、使人信服的优点,但设计工程师在开发手持WCDMA、EDGE、GPRS/GSM标准高集成度多模收发器时,必须克服结构和电路设计问题。投入时间和精力采用CMOS开发多模应用的RF收发器是值得的,市场的回答也是肯定的。

　　多模发展趋势

　　为使全球经营者容纳不同的蜂窝架构,手机制造商把多种无线蜂窝技术 (多模)结合在一个器件中,为特殊市场提供最好的买点方案。例如,市场上支持EDGE的手机数增加,具有向后与GSM/GPRS服务兼容。同样,未来3G手机除EDGE/GPRS/GSM技术外,将支持WCDMA。全球漫游需要5个频段：GSM-850MHz,E-GSM-900MHz,DCS-1800MHz,PCS-1900MHz和UMTS-2100MHz。手机设计师必须考虑所有这些要求,并满足用户对低成本和形状因数产品的要求。

　　硅集成和模块集成促进多模功能。大多数的多模平台组合独立的无线子系统,例如,支持GSM/GPRS和WCDMA的多模电话可具有一个带GSM/GPRS收发器WCDMA收发器,以及RF前端和无源元件单元,以便支持两个模式和频段(见图1)。这种方法最实用,因为GSM/GPRS和WCDMA信道位率是基于不同基准时钟频率(分别为13MHz/26MHz和19.2MHz)。一般的GSM/GPRS发送器结构(如OPLL)不能直接加到WCDMA。在该实例中,降低多模设计元件数和成本,需要较高的集成度和创新的RF技术。

　　图1 采用分离3G和2G无线技术的典型3G多模/多频段 RF设计

　　图2 单片4频段GSM/GPRS CMOS收发器框图