MTK平台 RF方案简介

主要内容： Transceiver简介 RX PA VCO 校准原理

RF原理图

Transceiver简介

Transceiver简介 MT6129支持GSM850、GSM900、DCS1800和PCS1900四频单芯片超外差式收发信机 一、Receiver（RX） 1、支持四频 2、集成四个LAN 3、镜像抑制 4、低中频结构，中频为100KHz

Transceiver简介 二、Transmitter（TX） 1、集成信道滤波器 2、集成数字频相检测 三、集成RFVCO， RX：1738MHz－1990MHz TX：1813MHz－2149MHz 四、I/Q收发复用 五、集成LDO

Transceiver简介 名词解释 镜像抑制：在寄生通道干扰中，镜像干扰现象最为严重。一个有用信号相对位于本振信号ωL0的另一侧且与本振频率之差也为中频ωIF的信号称之为镜像频率。如果它没有被变频器的前端滤波器滤除而进入了变频器，即使变频器是个理想的乘法器，镜像频率信号与本振混频后也为中频，由于中频滤波器无法将其滤除，它将与有用信号混合降低了中频输出信噪比，对有用信号的干扰。

Transceiver简介 如图所示： 假如RX的频率为：950MHz， 由于IF＝100KHz，所以LO＝1899.8MHz 方法：一般在混频前段用高Q值的滤波器把镜像频率滤除掉。 但是由于这里的镜像频率刚好是有用频率的临近信道，所以不能用普通的滤波器来抑制。 Transceiver里面有集成数字滤波器，用来抑制临近信道的干扰。 无论怎样，镜像频率必须再混频前被滤除掉

RX

RX

RX

RX 从上面的原理图中可以看出 经过SAW Filter以后，信号有非平衡转化成平衡信号，这有利于提高抗干扰的能力 控制天线开关的逻辑电路，只是提供一个高低电平，用来控制某一个时刻接受还是发射。 SAW Filter和LNA之间的匹配是根据最小噪声要求

RX RF信号首先经过SAW Filter以后把无用频率的信号滤除掉，经过LNA放大以后在第一级混频器中与本振频率混频以后变成固定的中频（IF）100KHz，在混频器前要先抑制镜像频率 IF信号经过滤波以后，再通过PGC放大以后送入第二级混频器混频后变成I、Q信号送入BB。如下图所示：

RX IF频率的选择:主要是要避开干扰源的频率 1、当IF＝0的时候，就变成零中频（Zero IF），就不需要镜像抑制，但需要考虑DC偏置、本振泄漏等因素，但是能降低成本 2、当IF高时，就需要增加一个价格比较贵的SAW Filter，同事要牺牲一定的PCB空间 3、低中频时，如IF为100KHz时，就没有上面1－2的缺点。

PA

PA GSM系统对PA的要求很高，要求高效率、不失真。 效率： GSM:55％， DCS:50% 这么高的效率一般都是非线性。

PA 表示PA的线性度：1dB压缩点和三阶交调截取点

PA 名词解释： 1、 1dB压缩点：放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。这种放大器称之为线性放大器，这两个功率之比就是功率增益G。随着输入功率的继续增大，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示

PA 如图所示：

PA 三阶交调截取点IP3 ： 两个相邻的频率（f1和f2）的微波信号通过一个非线性放大器时，会产生很多频率分量：nf1＋－mf2，其中2f1－f2或者2f2－f1比较接近f1（f2），会对此产生干扰。如下图一所以。 图2反映了基频（一阶交调）与三阶交调增益曲线，当输入功率逐渐增加到IIP3时，基频与三阶交调增益曲线相交，对应的输出功率为OIP3。IIP3与OIP3分别被定义为输入三阶交调载取点和输出三阶交调载取点

PA PA控制方式 1、输出功率检测反馈控制法 该方法直接检测射频输出功率，通过反馈环路实现闭环功率控制。

PA 2、电流检测反馈控制 根据不同的输出功率，射频功放向电源索取不同的电流，电流取样电阻检测电流的变化，作为反馈信息与基准控制信号比较并积分得到功放控制电压，来实现输出功率的闭环控制。

PA 3、开环控制 通过检测集电极的电源电压，利用 Vramp来控制输出功率：

PA 输出功率检测反馈控制法是一种比较老的闭环控制方式，集成度比较低，现在已经慢慢的淘汰了，PA有：skyworks的sky77304等。 开环控制：代表的PA：RFMD3110、ADID的ADL5552等 后两种是现在在手机比较常用的功率控制方式

PA

PA 输出匹配电路主要是用来跟电线开关的匹配，以实现最大效率工作。如果匹配不合理会导致各种问题，包括功率平坦度、EMC，甚至发射功率上不去

PA

PA Vramp：

PA 1QB=0.923uS

PA

VCO

VCO VCO射频通信系统中是必不可少的一个关键器件，它通过PLL技术把被调制信号调制到所需发射的频率上去。 PLL基本原理如下图：

VCO PFD－相频检测：对输入的两个信号进行瞬时相位比较，产生误差电压。 LF－环路滤波器：对产生的误差电压滤除高频部分以及噪声，同时改善整个锁相环路的噪声性能 VCO－压控振荡器：受到环路滤波器的输出电压控制 当锁相环路正常工作时，输出信号的频率除以N和基准频率除以R的频率相等

VCO 如果两个信号的频率保持相等的话，那两者之间的相差才能保持不变；同时如果两个信号的相差是恒定的，那这两个信号的频率就是相等的 上面说的相位都是瞬时相位。

VCO MT6129射频方案中共有2个VCO： 1、26MHz的TCXO：是整个系统的基准频率，因此精度要求非常高，一般2ppm。同时基带IC通过AFC可以控制TCXO，把系统校准到GSM需要的频率误差的要求 2、RFVCO，集成在MT6129中，工作频率： RX：1738MHz－1990MHz TX：1813MHz－2149MHz

VCO RX： TX：

VCO 采用下变频方式，使得RF信号变成100KHz的低中频信号。 计算本振VCO的频率： RX： FVCO＝2×Fch－200KHz GSM850和GSM900 FVCO=Fch-100KHz DCS1800和PCS1900 TX： Fvco＝2×D1×Fch/（D1－1） GSM850和GSM900 Fvco＝D1×Fch/（D1－1） DCS1800和PCS1900 其中：D1＝11

VCO 特别要关注的PLL环路滤波电容：

VCO RX/TX IF VCO： IF VCO直接使用26MHz的TCXO。

校准原理

校准原理 一般产线校准主要是4种 1、电池电压校准 2、13MHz AFC校准 3、RX校准 4、TX 功率校准

校准原理 电池电压校准：通过电池电压校准主要是让系统知道当前的电池电压是多少，这样系统可以正确的表示出显示出电池格数图标。 这部分对RF方案没有影响，所以不在此处详细说明他的原理。

校准原理 26MHz AFC校准： 1、目的：使得在室温下TCXO稳定工作在26MHz情况的ADC值和斜率slope（Hz/ADC） 由于TCXO本身就有误差，再加上老化等原因，TCXO的输出不会在26MHz，因此需要通过适当改变基带IC控制信号AFC的电压（ADC值），使得TCXO能工作在26MHz，满足ETSI规范要求

校准原理 2、具体算法：

校准原理 1）、在test模式下，打开TX，设置ARFCN 2）、设置DACmin、DACmax，并计算出对应delta Fmin和delta Fmax 3）、根据上图可以计算出相应的斜率slope 4）、把DAC值在DACmin和DACmax中移动，计算出最小的delta F和对应的DAC 5）、保存DAC和slope

校准原理 RX校准：包括两部分：RX Gain和信道补偿

校准原理 RX Gain校准：基于下图的线性关系，每一RX Input Level都有相对的RX Lev的值：

校准原理 具体实现方式： 按照两条直线来分解，目的是因为小功率的时候误差相对比较大。分解点为 （－70，40）上 line1：x<=-70 line2：x>=70 注意：校准RX只是让RX Lev的值与RX Input level 的值完全对应，只要补偿的值在一定范围内就不会影响系统的灵敏度

校准原理 TX 功率校准 包括功率等级校准、信道补偿、温度补偿、电压补偿等 温度补偿和电压补偿一般产线不实行，一般通过统计然后把补偿的ADC值直接写道程序中，以节约生产时间。 信道补偿只是对最大功率等级有效。

校准原理 功率等级校准：不同的PA一般校准算法也不同。 我们知道，在GMS中，控制手机PA在不同等级的信号是基带IC控制信号Vapc，每一等级的发射功率都有对应的Vapc，Vapc大表示功率大。因此我们需要校准Vapc的offset值，使得发射功率到目标功率值上去。

校准原理 每一个Vapc的ADC值都会有对应的PA输出功率值，一般情况下这种关系不是线性关系（ADL5552是线性关系的，因此校准算法相对来说比较简单），如RFMD的PA。 我们以RFMD的PA为例，来说明功率等级校准的算法：

校准原理 1、通过一下公式把PA的输出功率转换： 使得Pout[V]与Vapc的ADC值在一定范围 内变成线性关系。

校准原理 这样就可以算出slope： slope＝ （Pou[V]2-Pou[V]1）/（ADC1- ADC2） 一般GSM：ADC1为PL17对应的ADC值 ADC2为PL6对应的ADC值 DCS：ADC1为PL13对应的ADC值 ADC2为PL1对应的ADC值

校准原理 然后计算出每一等级的误差功率： Error[V]= Targer_power[V]－Measured_power[V] 计算出每一功率等级对应的offset值： PL_offset=Erro[V]/slope 把PL_offset 保存到EEP中

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