專利名稱：多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)及其應用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及四代移動通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)及其應用。
背景技術(shù)：
隨著智能手機和平板電腦的發(fā)展，移動數(shù)據(jù)的業(yè)務量大幅增長。分時長期演進(Time Division Long Term Evolution,簡稱TD-LTE,是由阿爾卡特-朗訊、諾基亞西門子
通信、大唐電信、華為技術(shù)、中興通訊、中國移動等業(yè)者，所共同開發(fā)的第四代即4G移動通信技術(shù)與標準)提高了頻譜利用率，增加了傳輸速率和可處理的數(shù)據(jù)的容量。LTE技術(shù)的成功與否取決于它所存在的生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，與基礎(chǔ)設施的實施到位相比，收發(fā)機技術(shù)必須以同樣或更快的速度發(fā)展。由于預期到的數(shù)據(jù)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(shù)。這是一個收發(fā)器設計的挑戰(zhàn)。第三代合作伙伴項目(3GPP)已經(jīng)用統(tǒng)一頻分雙工(Frequency Division Duplexing ,簡稱FDD)和時分雙工(Time Division Duplexing,簡稱TDD)技術(shù)的方法來回應這個挑戰(zhàn)。目前,無線通信頻譜(高達3. 8 GHz)分為43頻帶，I到33頻段被列為LTE-FDD,而33至43被列為的LTE-TDD0從收發(fā)機的角度來講，存在的挑戰(zhàn)是⑴多頻段如此眾多的LTE頻帶，必須要求多波段收發(fā)器；⑵多模式在傳統(tǒng)的經(jīng)營網(wǎng)絡，如寬帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access,簡稱 WCDMA), EVDO即 EV-D0,是三 Evolution (演進)與 Data Only 的縮寫，全稱為CDMA2000 lxEV-DO的時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access,簡稱 TD-SCDMA),以及碼分多址(Code Division MultipleAccess,簡稱CDMA)和全球移動通訊系統(tǒng)(Global System of Mobile communication,簡稱GSM)等的漫游，要求多模式收發(fā)器；⑶雙技術(shù)雙技術(shù)收發(fā)器需要同時支持TDD和FDD技術(shù)。0. 7至2. 7 GHz頻段的收發(fā)器需要同時處理FDD和TDD技術(shù)，如表1，以支持1_21的FDD頻段和33-41的TDD頻段。這里，需要大量的數(shù)字計算處理能力的問題，通過分配基帶處理器和收發(fā)器處理器之間運算負荷來解決。例如，收發(fā)器配戴嵌入式ARM 處理器，來降低對基帶處理的要求。同時降低功耗，提高動態(tài)調(diào)整能力和加快了響應時間。除了多模式，多頻段的要求外，當前的多功能射頻收發(fā)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、以及與3GPP標準兼容。表I :四代無線通信頻譜分配表
權(quán)利要求1.多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，包括 LTE多樣化接收機，用于對預設頻譜的射頻信號，進行至少包括跟蹤濾波、混頻、可變增益中頻和/或低噪聲放大、功率探測與AD轉(zhuǎn)換操作中任意多種的前端處理； 單一頻率合成器，用于基于所述LTE多樣化接收機進行前端處理所得前端處理結(jié)果，進行至少包括多模數(shù)分頻、鑒相、振蕩、低通濾波與調(diào)制操作中任意多種的頻率合成處理； 所述發(fā)射機，用于基于所述單一頻率合成器進行頻率合成處理所得頻率合成結(jié)果，進行至少包括射頻DA轉(zhuǎn)換、信號衰減與變頻操作中任意多種的頻率轉(zhuǎn)換處理，并將頻率轉(zhuǎn)換處理所得頻率轉(zhuǎn)換結(jié)果，分別從高頻輸出端、中頻輸出端及低頻輸出端進行三端輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述LTE多樣化接收機，包括并行設置的兩個信號處理通道、以及配合設置在所述兩個信號處理通道之間的功率探測器； 每個信號處理通道，包括依次信號連接的LNA/ VGA、混頻器、PGA/ LPF、以及并行設置的兩個ADC，以及信號連接在LNA/ VGA輸出端的至少為Q增強型和/或Q可調(diào)型的跟蹤濾波器； 所述兩個ADC的第一輸出端，分別用作LTE多樣化接收機的多樣化正交I輸出端RXI_diversity與多樣化正交Q輸出端RXQ_diVersity、或者用作LTE接收機的正交I輸出端IRXI與接收機正交Q輸出端RXQ ;兩個ADC的第二輸出端相連，用于接收從頻率合成器來的信號作為采樣頻率； 所述功率探測器，連接在兩個信號處理通道中LNA/VGA輸出端之間；功率探測器的輸出端，用于輸出功率探測結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，在所述跟蹤濾波器內(nèi)部，設有片內(nèi)Q值矯正單元；所述片內(nèi)Q值矯正單元，包括LNA、濾波模塊、本振產(chǎn)生器、比較器與數(shù)字矯正中央控制器；其中 所述LNA的輸出端，分別與濾波模塊的輸入端、以及比較器的第一輸入端連接；本振產(chǎn)生器的輸出端與比較器的第二輸入端連接，比較器的輸出端與數(shù)字矯正中央控制器的輸入端連接，數(shù)字矯正中央控制器的輸出端與濾波模塊的控制端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述單一頻率合成器，包括與每個信號處理通道中的兩個ADC連接的MMD，與每個信號處理通道中的混頻器連接的接收本振產(chǎn)生器，分別與所述MMD及接收本振產(chǎn)生器連接的發(fā)射本振產(chǎn)生器，依次與發(fā)射本振產(chǎn)生器連接的自動頻率控制器、PFD/CP、以及數(shù)控晶振，以及分別與自動頻率控制器及PFD/CP連接的調(diào)制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射機包括與發(fā)射本振產(chǎn)生器的1880-2025MHZ射頻信號輸出端連接的中頻發(fā)射單元，與發(fā)射本振產(chǎn)生器的2300-2620MHZ射頻信號輸出端連接的高頻發(fā)射單元，以及與發(fā)射本振產(chǎn)生器的低頻射頻信號輸出端連接的低頻發(fā)射單元； 所述高頻發(fā)射單元的第一輸入端與中頻發(fā)射單元的第一輸入端，為發(fā)射機正交輸入端TXI ;高頻發(fā)射單元的第二輸入端與中頻發(fā)射單元的第二輸入端，為發(fā)射機正交輸入端TXQ。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述高頻發(fā)射單元，包括并行設置的兩個RFDAC，以及原邊與所述兩個RFDAC的輸出端交叉連接的高波段變壓器； 所述中頻發(fā)射單元，包括并行設置的兩個RFDAC，以及原邊與所述兩個RFDAC的輸出端交叉連接的中波段變壓器； 所述低頻發(fā)射單元，包括功放驅(qū)動器PAD，以及與所述PAD的輸出端連接的低波段變壓器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特 征在于，每個RFDAC，用于接收由BBIC提供的時鐘為ClockBB的數(shù)據(jù)，包括依次與BBIC信號連接的DAC及混頻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，每個RFDAC單元還包括數(shù)字控制單元，所述數(shù)字控制單元分別與DAC及混頻器信號連接； 在Quad-GSM模式，所述數(shù)字控制單元，用于采用編程的方式，將TD-LTD模式與TD-SCDMA模式的數(shù)據(jù)線斷開，使RFDAC的混頻及DA轉(zhuǎn)換功能暫停，僅實現(xiàn)對LOGEN來到信號Lop和Lon的緩沖放大功能。
9.基于根據(jù)權(quán)利要求I所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)的應用，其特征在于，至少包括多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端系統(tǒng)； 該多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端系統(tǒng)，包括基帶處理芯片BBIC，與所述BBIC信號連接、用于實現(xiàn)多頻段信號收發(fā)、且基于所述射頻前端收發(fā)系統(tǒng)的射頻集成電路RFIC，分別與所述RFIC信號連接的多頻段功率放大器PA，分別與RFIC及多頻段PA信號連接的高功率RF開關(guān)，以及分別與RFIC及高功率RF開關(guān)信號連接的天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)的應用，其特征在于，所述高功率RF開關(guān)，至少包括高功率單刀5擲開關(guān)SP5T ;所述多頻段PA，包括并行信號連接在RFIC與SP5T之間的34及49波段PA、38及40波段PA、以及800-900MHz 波段 PA。
專利摘要本實用新型公開了多標準全兼容移動用戶終端芯片的射頻前端收發(fā)系統(tǒng)及其應用，包括LTE多樣化接收機，用于對預設頻譜的射頻信號，進行至少包括跟蹤濾波、混頻、可變增益中頻和/或低噪聲放大、功率探測與AD轉(zhuǎn)換的前端處理；單一頻率合成器，用于對所得前端處理結(jié)果，進行至少包括多模數(shù)分頻、鑒相、振蕩、低通濾波與調(diào)制的頻率合成處理；發(fā)射機，用于對所得頻率合成結(jié)果，進行至少包括射頻DA轉(zhuǎn)換、信號衰減與變頻的頻率轉(zhuǎn)換處理，并進行高、中、低三端輸出。本實用新型所述系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中成本高、系統(tǒng)復雜度高、兼容性差與占用空間大等缺陷，以實現(xiàn)成本低、系統(tǒng)復雜度低、兼容性好與占用空間小的優(yōu)點。
文檔編號H04B1/40GK202772878SQ201220273828
公開日2013年3月6日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者栗強 申請人:天津里外科技有限公司