手机RF设计技巧(一)

A-Lin

1. 什么是RF？
# {6 L# P8 C$ x2 E7 m" Y    答：RF 即Radio frequency 射频，主要包括无线收发信机。


3 ~) J; @" R3 h2 {4 X8 R: m; u! v    2. 当今世界的手机频率各是多少（CDMA，GSM、市话通、小灵通、模拟手机等）？
    答：EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz；
    CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。

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    3. 从事手机Rf工作没多久的新手，应怎样提高？
    答：首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识，然后可以选择一些芯片组，研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。
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    4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么？
    答：其目的是在实施设计之前，让设计者对将要设计的产品有一些认识。
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    5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么？
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    答：基本原则是使EMC最小化。
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    6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/mcu/PMU，这里的ABB、DBB和PMU等各代表何意？
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& n+ y6 P3 |6 n7 Q0 t! q, b0 o    答：ABB是Analog BaseBand，
3 \8 ?3 t. X5 {7 _    DBB是Ditital Baseband，MCU往往包括在DBB芯片中。
    PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。

   
    7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能？二者有何区别？
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    答：其实MCU和DSP都是处理器，理论上没有太大的不同。但是在实际系统中，基于效率的考虑，一般是DSP处理各种算法，如信道编解码，加密等，而MCU处理信令和与大部分硬件外设（如LCD等）通信。
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    8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么？
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    答：首先，可以选择一个RF专题，比如PLL，并学习一些基本理论，然后开始设计一些简单电路，只有在调试中才能获得一些经验，有助加深理解。
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    9. 推荐RF仿真软件及其特点？

    答：Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。详情可查看Agilent网站。

   
9 ]! d. g* T  r' Q' ^    10.哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识，包括几大模快、各个模块的功能以及由此对硬件的性能要求等内容？

    答：关于TI的wireless solution,
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9 Z; ]" R5 A2 `% I2 S+ \+ v  J    11.为什么GSM使用GMSK调制，而W-CDMA采用HPSK调制？
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    答：主要是由于GSM和WCDMA标准所定。有兴趣的话，可以看一些有关数字调制的书，了解使用不同数字调制技术的利与弊。
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    12. 如何解决LCD model对RF的干扰?
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  X1 [' A# N: I1 _0 s4 Y    答：PCB设计过程中，可以在单个层中进行LCD布线。

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    13. 手机设计过程中，在新增加的功能里，基带芯片发射数据时对FM产生噪声干扰，如何解决这个问题？
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! |& Z( N% G, y" \/ [    答：检查PCB设计，找到干扰源并加强隔离。
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1 m% [. P; V5 y, X6 M    14. 在做手机RF收发部分设计时，如何解决RF干扰问题？

    答：GSM 手机是TDMA工作方式，RF收发并不是同时进行的，减少RF干扰的基本原则是一定要加强匹配和隔离。在设计时要考虑到发射机处于大功率发射状态，与接收机相比更容易造成干扰，所以一定要特别保证PA的匹配。另外RF前端filter的隔离也是一个重要的指标。PCB板一般是6层或8层，必须要有足够的ground plane以减少RF干扰。

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    15. 如何消除GSM突发干扰？
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    答：在PCB布线时，要把数字和射频部分很好的隔离开，必须保证好的ground plane。一些电源和信号线必须进行有效的电容滤波。
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    16. 如何解决RF的电源干扰?
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    答：必须确保RF电源已经很好地滤波。如有必要，可以对不同的RF线路使用单独的电源。

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0 |5 U% Y; h# \7 X; S5 v    17. 有RF应用电路，在RF部分不工作的时候CPU及其它相关外设工作正常；可是当RF启动工作时候，CPU与RF无关的端口也受到了类似于尖脉冲的干扰。请问，是什么原因造成的？怎样克服这样的干扰？
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    答：可能是RF部分没有很好地与CPU部分隔离，请检查PCB版图。

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    18. 选择手机射频芯片时，主要考虑哪些问题？

# f7 o) S/ |& B' U1 ^% {6 [    答：在选择射频芯片时主要考虑以下几点：
6 b4 ]& ~* I: ]3 _    ① 射频性能，包括可靠性。
  h; b: W2 T3 V) M( s# I4 `& {/ O    ② 集成度高，需要少的外围原器件。
    ③ 成本因素。

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/ T$ l+ S6 r4 {    19.如何利用手机射频芯片减少外围芯片的数量？

    答：手机射频芯片集成度越高，所需要的外围元启件就越少。

   
    20.射频芯片对于外围芯片会不会产生电磁干扰，应该怎么消除？
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. U  H8 {5 {; `9 ]0 S    答：应该说是射频系统会对其他DBB,ABB产生电磁干扰，而不仅是射频芯片。加强射频屏蔽是一个有效的措施。

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# y  ^! p- {; L( M6 z: m    21. 在无线通信系统中，基带的时域均衡，是否应该位于基带解调并进行位同步抽去后，对每一个位抽取的结果，经过时域均衡，再进行门限判决？

1 n# |7 {1 u$ g5 d8 g5 j    答：是的。需要先经过均衡，再进行门限判决。
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    22. 相同的发射功率，在频率不一样时，是否频率高的（如900MHz）传输距离远，频率低（如30MHz）传输距离短（在开阔地带）？
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    答：应该考虑到波长因素。频率越高，波长越短，在开阔地带，传输损耗越大，因此传输距离较短。
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! d% Y! a. ~  [& ?5 \+ g    23.用定时器1来产生波形，其程序如下：
    LDP #232
    SPLK #0Ah,T1PR
    SPLK #05h,T1CMPR
    SPLK #0000h,T1CNT
    SPLK #0042h,GPTCON
- P1 x5 Y. f# R) W* j1 S, W    SPLK #0D542h,T1CON
   
9 v, d, i" |0 a    为什么在T1PWM/T1CMP引脚上没有波形输出？
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' T, Q$ D7 y2 B+ b8 h    答：可以使用仿真工具进入代码来调试这个问题。

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3 j/ q' V& O' r0 s2 F    24. “手机接收机前端滤波器带宽根据接收频率的带宽来决定,必须保证带内信号以最小的插损通过，不被滤除掉。” 在满足能有效接收信号的情况下，对前端滤波器，如果滤波器带宽比较宽，那么滤波器的插损就小（对SAW不知是不是也是这样），但带内噪声就增加，反之相反。那么在给定接收信号频率范围的情况下，应该如何来考虑滤波器的带宽，使带内信号以最小的插损通过？
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  `( D' s* X9 y3 I# A  ?( c  I    答：应该从系统设计的角度考虑这个问题，包括频率范围(frequency range,sensitivity)和感度(selectivity)等。可以在插损(insertion loss)、带宽(bandwidth)和带外抑制(out of band rejection)之间取得折衷, 只要选择的值符合系统需求，就可以了。

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; Y9 B, W+ a9 M3 |* k% d# B    25. 一般来说PA、SWITH有一定抑制杂散辐射的能力，但有一定的限制，如何增加其它的方法来更好的解决？
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) R7 i; s% v1 h5 i% G' o2 ~, V; q6 j    答：准确的说法应该是PA的匹配滤波有一定抑制杂散辐射的能力，另外可以选择好的前端Filter 以加强带外抑制。   

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3 R0 q/ J& J/ c) m/ M$ q6 P    26. 如何选用RF的LDO?

    答：选用LDO时，应考虑其自身所具备的某些特性，如driving current、输出噪声和纹波抑制(ripple rejection)等。

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  b9 r2 G3 l# K& ~    27. 用什么方法可以降低射频系统在待机时的功耗？
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    答：可以在手机听网络paging信息间隙把射频系统关掉。
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+ E$ K+ L( Z" d  E+ ]' s    28. TI推出的TRF6151芯片采用直接变频技术，会不会导致其他问题？

# o* f/ ^  }' Z) _: F! o    答：TI推出的TRF6151芯片是单芯片GSM tranceiver,采用零中频接收机结构。直接变频技术现在已经很成熟了，不存在技术问题，而且还是目前的主流方案

xiaoxiaoya

谢谢