手机射频技术和手机射频模块基础解读

手机射频技术和手机射频模块基础解读

作者：时间：2014-01-09来源：摘自《中电网》

　　手机在向双模/多模发展的同时集成了越来越多的RF技术。手机射频

模块有哪些基本构成?它们又将如何集成?RF收发器

，功率放大器

，天线开关模块，前端模块，双工器，SAW滤波器……跟着本文，来一一认识手机射频

技术和射频

模块的关键元件们吧!

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/215373.htm
　　进入移动互联网时代，手机集成了越来越多的RF技术，比如支持LTE、TD-SCDMA、WCMDA、CDMA2000、HSDPA、EDGE、GPRS、GSM中多个标准的双模/多模手机，可实现VoIP、导航、自动支付、电视接收的Wi-Fi、GPS、RFID、NFC手机。采用多种RF技术使手机的设计变得越来越复杂。

　　手机射频

技术和手机射频

模块基本构成

　　3G手机射频

部分由射频

接收和射频

发送两部分组成，其主要电路包括天线、无线开关、接收滤波、频率合成器、高频放大、接收本振、混频、中频、发射本振、功放控制、功放等。

　　总体来说，基本的手机射频

部分中的关键元件主要包括RF收发器

(Transceiver)，功率放大器

(PA)，天线开关模块(ASM)，前端模块(FEM)，双工器，RF
SAW滤波器及合成器等，如图所示。下面将着重从三个基本部分开始介绍：



图 手机射频

模块基本构成图
　　手机射频

模块功率放大器

(PA)

　　功率放大器

(PA)用于将收发器

输出的射频

信号放大。功率放大器

领域是一个有门槛的独立的领域，也是手机里无法集成化的元件，同时这也是手机中最重要的元件，手机性能、占位面积、通话质量、手机强度、电池续航能力都由功率放大器

决定。

　　功率放大器

领域主要厂家是RFMD、Skyworks、TriQuint、Renesas、NXP、Avago、ANADIGICS。现在，原本是PA企业合作伙伴的高通，也直接加入到PA市场中，将在2013年下半年推出以CMOS制程生产的PA，支持LTE-FDD、LTE-TDD、WCDMA、EV-DO、CDMA
1x、TD-SCDMA与GSM/EDGE七种模式，频谱将涵盖全球使用中的逾40个频段，以多频多模优势宣布进军PA产业。

　　PA市场经历了LDMS PA“擂主”时代之后，砷化镓(GaAs)PA成为3G时代PA市场的“擂主”。当年带领砷化镓攻打PA市场的TriQuint正在积极布局砷化镓的蓝图，针对3G/4G智能手机扩展连接推出高效率多频多模功率放大器

MMPA。

　　而高通以CMOS PA攻擂PA市场，未来PA可能会成为手机平台的一部分，并会出现手机芯片平台企业收购、兼并PA企业的现象。

　　如何集成这些不同频段和制式的功率放大器

是业界一直在研究的重要课题。目前有两种方案：一种是融合架构，将不同频率的射频

功率放大器

PA集成;另一种架构则是沿信号链路的集成，即将PA与双工器集成。两种方案各有优缺点，适用于不同的手机。融合架构，PA的集成度高，对于3个以上频带巨有明显的尺寸优势，5-7个频带时还巨有明显的成本优势。缺点是虽然PA集成了，但是双工器仍是相当复杂，并且PA集成时有开关损耗，性能会受影响。而对于后一种架构，性能更好，功放与双功器集成可以提升电流特性，大约可以节省几十毫安电流，相当于延长15%的通话时间。所以，业内人士的建议是，大于6个频段时(不算2G，指3G和4G)采用融合架构，而小于四个频段时采用PA与双工器集成的方案PAD。目前TriQuint可提供两种架构的方案，RFMD主要偏向于融合PA的架构，Skyworks偏向于多频PAD方案。