[發明專利]TD-LTE/TD-SCDMA射頻前端收發器系統

無效

• 申請號: 201210179051.6
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102710278A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 栗強
• 申請（專利權）人: 天津里外科技有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種射頻前端收發器。特別是涉及一種設計成本低和性能優化的TD-LTE/TD-SCDMA射頻前端收發器系統。

背景技術

隨著智能手機和平板電腦的發展，移動數據的業務量大幅增長。LTE(Long?Term?Evolution)提高了頻譜利用率，增加了傳輸速率和可處理的數據的容量。LTE技術的成功與否取決于它所存在的生態系統的發展，與基礎設施的實施到位相比，收發機技術必須以同樣或更快的速度發展。

由于預期到的數據使用量的爆炸性增長，這促使運營商必須有效使用頻譜資源的和盡快實施頻段超多的LTE技術。這是一個收發器設計的挑戰。第三代合作伙伴項目（3GPP）已經用統一FDD和TDD技術的方法來回應這個挑戰。目前，無線通信頻譜（高達3.8GHz）分為43頻帶，1到33頻段被列為LTE-FDD，而33至43被列為的LTE-TDD。

從收發機設計的角度來講，存在的挑戰是：

1、多頻段：如此眾多的LTE頻帶，必須要求多波段收發器。

2、多模式：在傳統的經營網絡（WCDMA，EVDO的TD-SCDMA，CDMA和GSM）的漫游要求多模式收發器。

3、雙技術：雙技術收發器需要同時支持TDD和FDD技術。

0.7至2.7GHz頻段的收發器需要同時處理FDD和TDD技術，以支持1-21的FDD頻段和33-41的TDD頻段。這里，需要大量的數字計算處理能力的問題，通過分配基帶處理器和收發器處理器之間運算負荷來解決。例如，收發器配戴嵌入式處理器，來降低對基帶處理的要求。同時降低功耗，提高動態調整能力和加快了響應時間。

除了多模式，多頻段的要求外，今天的多功能射頻收發器還需要以下特色：

·低功耗

·小尺寸

·標準化的基帶接口

·靈活的射頻接口

·載波聚合能力

·與3GPP標準兼容

中國移動已經開始在手機上支持四頻段的GMSK/GPRS/EDGE（GGE），TD-SCDMA，和TD-LTE標準，預期在2012年開始大規模使用。為了有競爭力的面對這個正在開發的市場，一些技術方面的問題必須解決。在考慮這個市場上競爭的最佳策略時，必須權衡頻段分配，同步的語音和數據傳輸，BOM成本，性能指標。

雖然智能手機是進入中國4G?LTE市場的一開始的主要目標，硬件和軟件開發計劃也要考慮其他的細分市場。考慮因素還包括像歐洲和北美這樣的成熟市場，區域共享的也以TD-LTE為焦點的區域性的新興市場如印度，還有像加密狗，數據卡這樣的不需要語音服務的其他的硬件產品。

這些額外的因素會影響的硬件和軟件的設計，必須與針對中國移動的設計目標權衡考量。必須避免以高端世界級電話平臺為目標的極端狀況，比如像能應用于所有地區的高通，富士通和ST愛立信的芯片組。可以有效地解決任何和所有地區的芯片組。這些芯片作為中端產品不符合成本效益。初步的市場調研和技術討論的結論是優化的區域性的手機，具有成本低，高性能，低電流。如包絡跟蹤DCDC轉換器，天線調諧/駐波補償電路和閉環功率控制等特色，將差異化所設計的產品及解決方案。

如富士通Fujitsu?MB86Lxxx系列芯片系統，八路發射器輸出來驅動片外功率放大器，九路主要輸入和五路次要輸入支持GSM(GSM850,EGSM900,DCS?1800,PCS?1900),WCDMA(頻段I,II,III,IV，V，VI,VIII,IX,X,和XI)，LTE（FDD頻段1，3，4，6，7，8，9，10，11，13，17和TDD頻段38或40）。

雖然上述解決方法聲稱與世界范圍的工業標準兼容，手機持有者可以在世界范圍內漫游，但是在世界標準還沒有完全確定的情況下，如此設計的主要問題是成本太高，不適用于中底檔的手機、平板電腦和數據卡中。成本高的主要原因有二，首先由于射頻輸入輸出較多（27個），導致芯片封裝較大（6.5mmx9.0mmx1.0mm），而且設計受制于接口數量。其次因為眾多的射頻前端放大器導致芯片面積較大，價格沒有競爭優勢。