[發明專利]一種用于多頻多模手機的射頻模塊

無效

• 申請號: 01131493.1
• 申請日: 2001-09-12
• 公開（公告）號: CN1337840A
• 公開（公告）日: 2002-02-27
• 發明（設計）人: 朱曉維;劉進;趙嘉寧;洪偉;田玲;周健義;蔣偉
• 申請（專利權）人: 信息產業部電信傳輸研究所;東南大學
• 主分類號: H04Q7/32
• 分類號: H04Q7/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本發明屬于移動通訊領域，尤其涉及射頻電路技術。

(二)發明背景：

多頻多模射頻模塊廣泛應用于各種形式的多頻多模手機設計中，如GSM/WCDMA雙頻/雙模、GSM/WCDMA/cdma2000/CDMA?IS-95三頻/四模、GSM/WCDMA/TD-SCDMA三頻/三模等手機。

自1992年以來，第二代數字蜂窩移動通信系統，如GSM和CDMA?IS-95系統在世界各地迅猛發展，用戶數將達到13億；以提供高速數據傳輸、多媒體業務服務為目的的第三代移動通信系統移動IMT2000應運而生，它有包括三種不同的體制cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA。針對第二代GSM和CDMAIS-95移動通信系統還在大量使用，而第三代的cdma2000、WCDMA和TD-SCDMA移動通信系統即將投入運行，由此突現的多種頻段和多種模式移動通信系統并存的局面，迫切需要多頻多模手機，在多種不同體制的系統之間自由切換，以方便實現全球漫游功能。用于多頻多模手機的射頻模塊已經成為射頻技術的研究熱點之一，這方面的解決方案有兩種，其一是設計支持多頻多模手機的專用射頻芯片組，針對不同的多頻多模手機方案須設計各自的專用射頻芯片組，優點是針對性強、系統設計優化、功耗低，缺點是研發費用高、風險大；其二是采用通用射頻芯片在PCB板集成設計支持多頻多模手機的射頻模塊，優點是研發費用低、風險小，針對不同的多頻多模手機設計，通過靈活地選擇芯片，實現所要求的系統方案，缺點是系統設計優化性差，功耗高。

本發明目的是提供一種采用通用射頻芯片在PCB板集成設計支持多頻多模手機的射頻模塊，主要解決多頻多模手機設計中的射頻模塊低功耗和低成本的問題，實現并推進多頻多模手機商業應用。

(三)發明內容：

多頻多模射頻模塊的技術方案采用射頻直接調制發射、超外差中頻解調接收，射頻直接調制發射是將需傳輸的信息直接調制到發信機發射頻率，省去了中頻帶通濾波器、上變頻器及推動放大器，使得發信機電路簡潔；而超外差中頻解調接收，是將接收機接收的射頻信號先下變頻到中頻，經中頻帶通濾波器濾除雜波，并經VGA的自動增益控制后，由正交解調器解調出所需信息，這樣確保接收機具有很寬的接收動態范圍和靈敏度。同時，以芯片PD功能，結合SPMT開關實現多頻多模的切換，降低功耗。此外，各個頻段的不同模式共用同一個直接射頻正交調制器、可變增益放大器(VGA)和正交解調器，以簡化系統結構。

鎖相本振頻率源采用寬帶設計，盡量減少不同頻率的頻率源的個數，并且使用SPMT開關切換到不同頻段的接收前端。

模式和頻段切換采用芯片PD功能和SPMT開關切換實現，大大簡化了電路結構、降低了功耗。

多頻多模射頻模塊框圖如圖1所示。模塊主要由直接射頻正交調制器1、可變增益放大器(VGA)2、功率放大器3/1～3/n、收發雙工器及天線4/1～4/n、接收前端6/1～6/n、中頻SAW濾波器7/1～7/n、正交解調器8，以及鎖相頻率綜合源5和SPMT開關9，10，11組成。其特征在于：①射頻正交調制器1的輸出端直接與可變增益放大器(VGA)2聯接，而省去了中頻SAW濾波器、上變頻器和推動放大器等復雜電路；②最大限度地共用芯片，如正交調制器1、正交解調器8，尤其是發射的可變增益放大器(VGA)2；③采用了寬帶匹配技術，使可變增益放大器(VGA)2覆蓋很寬的頻率范圍，并保證寬的線性增益控制范圍；④接收機選擇相近的中頻頻率，如200MHz左右，簡化了中頻SAW濾波器匹配電路及SPMT開關電路設計難度；⑤利用芯片自有的PD功能，結合SPMT開關控制信號的流程，實現多頻多模之間的切換。

如圖1所示，發射部分的工作流程為：不同模式的數據信號從基帶部分輸入到共用的直接射頻正交調制器1，經可變增益放大器(VGA)2放大推動后，由SPMT開關10切換選擇，輸入到不同頻段和模式要求的功率放大器3/1～3/n，再經不同頻段和帶寬的收發雙工器及天線4/1～4/n發射出去。

接收部分的工作流程為：接收到的不同頻段和模式的射頻信號，經各自雙工器及天線4/1～4/n，輸入到接收前端6/1～6/n，經過混頻后的中頻信號饋入不同頻率和帶寬的中頻SAW濾波器7/1～7/n，隨后經SPMT開關11切換選擇，輸入到不同的模式共用的正交解調器8中，經中頻放大、解調、基帶放大后輸出給基帶部分處理。