《移动终端射频系统及LNA模块研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动终端射频系统及LNA模块研究（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Ab s t r a c tAb s t r a c tC o r r e s p o n d i n g t h e f a s t d e v e l o p m e n t o f m o b i l e c o m m u n i c a ti o n . T h e d e s i g n o f m o v a b l e t e r m i n a t i o n c i r c u i t b e c a m e o n e o f h o tt e s t i n d u s t ry . I t s R F p a r t s h a v e b e c o m e t h
2、 e b o t t l e n e c k o f t h e t e r m i n a l c i r c u it d e s i g n b e c a u s e o f l o w i n t e g r a t i o n a n d e x o r b i t a n t r e q u i r e t o t h e R F d e s ig n e r .F r o m t h e d e v e l o p m e n t a n d n e t w o r k s s t r u c t u r e o f t h e m o d e m m o b i lec o
3、m m u n i c a t i o n s s y s t e m , t h e p a p e r m a d e u s k n o w n s o m e t h i n g a b o u t t h e w i r e l e s s m o b i l e t e r m i n a l . F o r t h e d e m a n d i n g o f m o d e m c o m m u n i c a t i o n s , s o m e p o p u l a r t r a n s c e i v e r s a r c h i t e c t u r e
4、s w e re a n a l y z e d i n t h i s p a p e r t o o . I n t r o d u c e t h e h a n d s e t s i g n a l fl o w . T h e n , e x p l a i n s t h e d e s i g n b o t t l e n e c k o f h a n d s e t i s R F d e s i g n . A b o u t t h e a r c h i t e c t u r e , p e r f o r m a n c e , m e ri t , s h o
5、 r tc o m i n g a n d t h e s o l u t i o n o f t r a n s m i t t e r a n d r e c e i v e r f o r T r a n s c e i v e r , h a s b e e n d i s c u s s e d d e t a i l勿 d e ta i l . I n tr o d u c e t h e i m p o r ta n c e o f t h e a m p l i f i e r m o d u l e i n t h e R F s y s t e m ., w e t a l
6、 k a b o u t b a s i c t h e o ry o f t h e L N A a n d i t s d e s i g n m e t h o d s a n d s t e p . W e u s e t h e A T 3 4 1 4 3 B J T o f A g i l e n t w i t h A D S 2 0 0 4 A d e s i g n e d L N A c i r c u i t w h i c h c o u l d b e u s e d i n WC D MA h a n d s e t re c e i v e rs y s te m
7、 . B y s i m u l a t i o n w e f i n d t h a t a l l R F i n d e x e s c a n b e s a t i s fi e d . A c c o r d i n g t o t h e t e s t a n d e v a l u a t i o n t o t h e R F M D s P o l a r i s 2 T o t a l R a d i o Mo d u l e C h i p s e t . W eme a s u r e d a l l R F i n d e x e s o f t h e t r
8、 a n s mi t t e r a n d t h e r e c e i v e r , I n t h e c o u r s e o f t h et e s t ,w e s u m m e d u p a l l k i n d s o f e r ro r s re a s o n a n d t h e f a u l t i n t h e e l e c t ri c a l s y s t e m w h i c h re s u l t i n s o m e t e s t t a r g e t i s f a i l e d . A l l t h o s e
9、e x p e r i e n c e i s v e ry im p o rt a n t t o o u r R F c i r c u i t d e s i g n . I n t h e e n d w e l o o k e d f o r w a r d t o t h e f u t u r i ty o f t h e R F s y s t e mo f t h e mo v a b l e t e rm i n a t i o n .K e y w o r d s : R F s y s t e m , T r a n s c e i v e r , L N A , A
10、D S南开大学学位论文版权使用授权书本人完全了 解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内 容: 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本; 学校有权保存学位论文的印 刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文; 学校有权提供 目 录检索以 及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印 件和电 子版;在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动 。学位论文作者签名:年月日经指导教师 同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。指导教师签名:学位论文作者签名 :解密时间:
11、年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下:内部5 年 ( 最长 5 年，可少于 5 年)秘密*1 0 年 ( 最长1 0 年，可少于 1 0年)机密2 0 年 ( 最长2 0 年，可少千 2 0 年 )南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已 经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。 对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体， 均已在文中以明 确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由 本人承担。学位论文作者签名:年月日第一章 引言第一章 引言第一
12、节 无线移动通信的发展自1 8 9 7年马可尼( M a r c o n i ) 第一次在英格兰海峡里向人们展示了 行驶船只之间保持连续不断通信的能力以来，全世界的人们都在热切期盼使用无线移动 通信技术。早期移动通信领域的发展是缓慢的，这与当时技术的发展有关。六十年代末， A T 而G S M 所采用的是G M S K 调制。 Q P S K 与G M S K 调制输出 的信号都被称为I / Q 信号。 C D M A 手机的I / Q 信号的频率是6 0 0 多k H z ; G S M 手机的工 /Q信号频率则是6 0 多k H z .对于C D M A 来说， 基站中的调制是过滤得Q P
13、 S K ，移动电话中是过滤的偏置Q P S K .I / Q 信号 ( 模拟信号) 被送到射频电路中，经工 /Q 调制后，将包含数据信 息的低频模拟信号I / Q 信号转换为包含数据信息的高频率射频信号。射频信号第二章 移动终端系统结构组成经功率放大后，再由天线将高频电磁波辐射出去.在接收方面，接收天线将高频电磁波转换为高频信号电流，然后在接收机 中对信号进行一系列的逆向处理，还原出模拟的话音信号 ( 参见图2 . 3 )。2 . 4 . 4手机设计的瓶颈由上述信号流程可知，手机整机设计可分为射频级和基带级两大部分。基带部分完成对频率较低的数字信号或模拟信号的处理功能，而射频部分要处理 的是
14、宽 动态范围的高频模拟信号; 手机设计的难点在于射频设计， 主要原因: 1 . 射频设计涉及多个学科领域，要求设计师具有较宽知识面。2 . 射频级的集成 电路还处发展阶段，某些器件需要外接。模块之间存在的匹配问题，噪声、功率与频率、增益、供电电压、线性度之间的平衡关系，都给设计造成了困难。 3 . 射频电路的计算机辅助设计和综合工具还处于起步阶段，对射频部分器件的非线性、时变特性、电路的分布参数和不稳定性以及一些外接部件都缺乏精确的模型，给仿真工作带来很大困难; 射频电路的设计在很大程度上还取决于设 计师的经验和实际调试。因此，射频设计是手机设计的瓶颈。但同时，手机射频设计也是整个手机系统设计
15、最富挑战性的工作。第五节 多址接入无线通信的飞跃发展在于多个用户共享同一频率的技术，这个技术成为多址接入。这里有3 种多址接入方式:频分多址 ( F D M A )、时分多址 ( T D M A )和 码 分 多 址( C D M A ) “ . .在无线通信系统中，需允许用户在接收基站信息的同时能够向基站发送信 息。例如，传统的电话系统可以同时听、说，这种方式就被称为双工。 双工的 实现可以 通过频分与时分技术实现。分别称为频分双工 ( F D D , F r e q u e n c y D i v i s i o n D u p l e x i n g )与时分双工 ( T D D , T
16、 i m e D i v i s i o n D u p l e x i n g )。频分双工为每个用户提供两个不同频段的频率信号。前向信道提供基站到移动用户的通信，反向信道提供移动用户到基站的通信。在频分双工中，任何 一个双工信道都包含两个单一信道，并且一个被称为双工器的器件被用在用户 设备中， 以 允许双工信道能同时进行无线信号的接收与发射. 现在的G S M 手机、第二章 移动终端系统结构组成C D M A 手机及早期的E T A C S 模拟移动电 话都是 采用频分双工的。时分双工用时间代替频率来提供前向 与反向链路。如果在前向、反向之间 进行时隙分离的时隙槽 ( T i m e S l o t )小，则发射接收可以同时进行。T D M A , F D M A , C D M A 三种主要接入技术被用来共享无线通信的可用频段。 这些技术的组合可以用于窄带或宽带通信系统。2 . 5 . 1频分多址 ( F D M A )F D M A 分配不同的 信道给不同的 用户， 每个用户被分配一个单独的 频段或信 道，这些信道被分配给请求服务的用户。 但在通信期间
