1.PA之所以没有集成在芯片内,是因为PA需要更高的效率,一般采用GaAs半导体材料,无法集成在采用CMOS工艺半导体材料的芯片内。
1.PA之所以没有集成在芯片内,是因为PA需要更高的效率,一般采用GaAs半导体材料,无法集成在采用CMOS工艺半导体材料的芯片内。
通信历史及其发展过程:
1.烽火台--单向传输
2. 手持对讲机--双向传输,半双工
3. 手机通信,不受地点、时间和不同人双向通信,全双工:
1)频分复用全双工
2)时分十分全双工
3)时分半双工
4)频分半双工
4. 移动通信的频谱利用:
3大运营商的频谱介绍
5. 终端射频链路框图
6. 射频模组成电路介绍
射频终端链路:
TX:
Tx_DAC--滤波器--混频器--双工器/开关--功率PA
RX:
LNA--混频器--滤波器--Rx_ADC
接收机:
天线--频分双工模式(滤波器)/TDD模式或半双工模式(开关-滤波器)--低噪放LNA--混频器/下变频--中频信号--放大--adc采样 --还原和解调
接收机性能的关键指标 :
接收性能指标:
1)灵敏度
2)噪声系数
3)动态范围
4)邻道选择性
5)镜频抑制
6)阻塞干扰
压控振荡器:
类型:
1)压控振荡器
2)晶体振荡器
3)电介质共鸣振荡器
4)声表面波振荡器
压控振荡器电路及其工作原理
指标:
1)频率范围
2)输出功率
3)压控灵敏度
4)相位噪声
5)负载牵引
6)推频系数
7)振谐回路的Q值
锁相环PLL:组成:鉴相器--分频器--环路滤波器--压控振荡器
锁相环的相位噪声:VCO的相位噪声,参考信号的噪声,鉴相器的噪声
差模信号 与共模信、共模抑制比CMRR号的概念
差分电路:
Balun:实现方式:
1)LC--成本低,实现阻抗匹配,工作带宽窄
2)变压器--带宽宽,插损小,做阻抗匹配,体积大,频率不能太高
3)微带线:成本低,一致性好,低频率PCB占用面积大
巴伦的指标:
1)频率范围
2)插入损耗
3)阻抗比
4)相位平衡度
5)幅度平衡度
6)共模抑制比
功率放大器:
关键指标:
1)直流转换效率;
2)线性度;IP3衡量
3)频率范围
4)输出功率
5)回波损耗
功率放大器分类:
不同偏置下的工作点不同:
1)A类:
2)AB类:
3)B类:临界点
4)C类:0偏置
开关类功放:效率高,失真大,线性度太差
5)D类:双管PWM,交替导通,
6)E类:单管+单谐振网络
7)F类:单管+双谐振网络(L3频率+L0频率)
PA应用:
1)PA的散热
2)温度敏感器件关注点
3)电源线宽尽量大,电容足够大,注意包络
4)PA的匹配设计。
混频器:
把一个频率变换到另一个频率的电路。
分类:
1)无源混频器:线性度好,对本振功率要求高,变换有损耗
2)有源混频器:混频变换增益大于1,线性度稍差,本振功率需求低
关键指标:
1)工作频率:
2)变换增益
3)噪声系数
4)本振功率
5)隔离度
6)线性度:input IP3,或者input P1dB
正交调制解调器:0中频方案
应用注意事项:
1)包地处理;
2)IQ差分对线等长
3)电源去耦
4)本振相噪,避免恶化信号底噪
滤波器:
LPF,BPF,HPF,BPR
关键参数指标:
1)插入损耗IL
2)带宽
3)平坦度
4)矩形系数
5)绝对群时延
6)群时延波动
7)功率容量
滤波器的应用场景:
1)双工器
2)滤波器
3)中频滤波器
发射机输出:抑制谐波
不同材料的滤波器:
1)LC滤波器
2)陶瓷滤波器
3)SAW滤波器
4)BAW滤波器
5)晶体滤波器
PA的调试:
由于寄生电容的存在,导致频率的端口阻抗不一致,Q值高,工作频段窄。
PA调试的仪表:VNA,电源,大功率衰减器。运行ADS的电脑。
1. 静态工作点:常温下,关闭输入信号,调至datasheet推荐值;
2.基于S2P文件查看对应频率的阻抗值;然后选择共轭阻抗匹配;
3. smith圆图上确定输入阻抗,和输出阻抗;可以采用多节匹配;
4. 初步确定输入输出后,在ADS上仿真;
5. 输入匹配上,通过小信号调试S11,一般-10dB以下;
6. 输出匹配电路:主要关注P1功率,增加衰减器;并通过大信号调优。
7. 如何获取目标阻抗点:
1)采用器件ADS模型,通过ADS负载牵引选取,匹配设计和优化。
2)负载牵引数据来选取对应频率的数据来完成;
3)S2P文件对S参数处理
LNA:
1. 影响接收机的灵敏度;
2. 多级放大器级联的噪声影响
3. 类型:
1)端口50ohm单管:成本低,面积小,应用简单
2)端口50ohm多管集成:多频段兼容方便,减小面积,一致性好
关键指标:
1.频率范围
2,NF噪声系数
3. 增益
4. 线性度:IP3,OIP3=IIP3+G
5. 稳定性
LNA的应用:
1. 易受干扰的电路;2. 偏置电路的的电源使用LDO,滤波电容尽量靠近引脚;3. 防止辐射干扰;4. 射频路径尽量短;5. 器件的接地路径尽量短;
仿真软件设计LNA匹配电路:噪声系数园,和增益圆,选择合适的噪声系数和增益圆的点,然后匹配。
终端测试:
1. 一致性测试;
1) 测试用例
2)测试方法
3)参数配置
4)是否符合协议对接收功率、灵敏度、抗干扰和性能的要求,以及发射功率、质量和频谱的要求。
2. 运营商的测试和认证
准入性的测试系统
射频的匹配电路:
共轭匹配:ZL=ZS*;就是实部相等,虚部相反的阻抗。
相对带宽大于50%的频带为宽带。
一般认为S11或者S22小于-10dB为达标;
常用的窄带匹配电路:
1. L型电路:
2. PI型电路
3. T型电路
绿色圆弧形频率阻抗曲线,是窄带匹配电路的特征,与带宽匹配电路特征明显不同。
好的匹配电路的特征:
1. 满足性能,尽量简单
2. 少用电感,减少成本
3. 条件变化,有适应性
PI型和T型臂L型带宽稍宽。
宽带匹配电路的匹配:
1. 拓展带宽,就会降低匹配电路的Q值,导致匹配元器件数量的增多。
1. 设置等Q线;
2. 设置VSWR圆;
3. 增加匹配电容或者电感,向50ohm靠近。
扩展带宽:
1. 利用电容和电感拓展带宽。
2. LC串并联谐振频率两侧的阻抗变化率发生两个方向变化
电路匹配性能的因素:
1. 匹配电路与端口的间距对性能的影响
把对应长度的微带线加入到ADS上仿真,调整参数。
2. S22匹配前后对性能的影响
会影响频带的S11和S21
1,PA调试从常温下,静态动作点开始 ;
2,S2P文件扫描
3,ads模型或负载牵引数据;
4,
LNA关键指标:
NF:噪声系数
线性度IP3,输入IP3和输出IP3
稳定性
LNA要远离可能产生辐射干扰的电路(时钟,电源)
系数圆和增益圆
3GPP规范
矢网--
一、PA调试
1、PA调试要先从静态工作点开始调试;
注意量测PA两端有没短路,调试时注意电流有没有突变;如果突变要看下频谱是不是存在自激。
问题:这个静态工作点是调整什么参数?可否具体讲下如何调的。
2、PA输入阻抗调试:
3、PA输出阻抗调试
问题:负载牵引数据表中的Zsource是指PA的什么阻抗,Zin是指PA的输入阻抗值吗?Zload是PA输出的目标阻抗值吗?
单工通信
频分双工(FDD)
时分双工(TDD)
频分半双工