TD-SCDMA与GSM双模手机前端的多芯片实现
摘要: 本文提出了一种采用多芯片来实现TD-SCDMA/GSM双模体制的手机前端设计,分析了该双模体制的技术要点,并给出该体制手机终端电路的实现实例。
关键词: TD-SCDMA; GSM; 双模
TD-SCDMA移动通信协议作为符合IMT-2000和3GPP规范的世界三大移动通信国际标准之一,有其独特的技术优势。我国在移动通信方面拥有巨大的市场,因此TD-SCDMA移动通信协议的前景是乐观的。但截至目前,GSM/GPRS手机用户仍然占据相当大的市场份额,所以实现TD-SCDMA/GSM双模体制的手机终端对于由GSM/GPRS向TD-SCDMA的平滑过渡是极具现实意义和应用前景的。
GSM网络信号穿透能力强,因此在高楼林立的复杂环境中能带来良好的通话质量和通信覆盖;而CDMA网络的特点是系统容量特别大,同样的频率资源CDMA网的系统容量可以是模拟网的8~10倍、GSM网的3~4倍。CDMA特有的宽带传输手段具有极强的抗干扰能力,并适用于在手机上开出高速数据传输业务等优势。
与GSM不同的是,TD-SCDMA要求更高的动态范围,由最小输出功率和反射功率等级来确定发射通道的自动增益控制动态指标,快速功率控制环路以及功放(PA)的线性要求等等。表1给出了GSM和TD-SCDMA双模体制有关的设计参数,更详尽的内容可以参考GSM和TD-SCDMA的协议标准。
中频部分完成频率变换和滤波的功能。具体而言,就是从接收信号中为GSM和TD-SCDMA提取信道,实现频率转换等。这是GSM和TD-SCDMA双模体制中硬件设计有较大差异的部分。图1和图2分别给出了符合GSM和TD-SCDMA规范的IF结构。
图1 GSM 的IF部分实现框图
图2 TD-SCDMA的IF部分实现框图
由图1和图2我们可以看出两者不方便使用同一个IF电路来完成处理。根据这个差异,我们可以想到用GSM/TD-SCDMA开关来将不同的信号区分开并且进行对应的处理。TD-SCDMA/GSM手机硬件平台结构主要由TD-SCDMA 和GSM各自独立的RF收/发模块、模拟基带(LCRABB)、数字基带(LCR DBB)以及共用的应用处理器、电源管理模块(PMU)以及外围接口电路组成。由此设计整个TD-SCDMA/GSM双模手机的整体结构如图3所示。
图3 GSM/TD-SCDMA双模手机的整体结构框图
TD-SCDMA/GSM在高层协议框架以及软件框架方面的不同均可以集中在SC140及ARM11组成的处理器中完成,这里我们主要关注TD-SCDMA/GSM的射频前端、中频部分的差异。
图3中的GSM/TD-SCDMA开关根据GSM和TD-SCDMA频段的不同,由不同频带的带通滤波器(一个频带较高,滤出TD-SCDMA信号;一个频带较低滤出GSM信号),选通开关和双工器构成,由选通开关上的选通电压以及双工器来决定4种工作模式,即：GSM的收(RX)发(TX)、TD-SCDMA的收(RX)发(TX)。这样就很简单的区分了两种体
