本发明专利技术公开了多标准全兼容移动用户终端芯片的射频前端收发系统，包括：LTE多样化接收机，用于对预设频谱的射频信号，进行至少包括跟踪滤波、混频、可变增益中频和/或低噪声放大、功率探测与AD转换的前端处理；单一频率合成器，用于对所得前端处理结果，进行至少包括多模数分频、鉴相、振荡、低通滤波与调制的频率合成处理；发射机，用于对所得频率合成结果，进行至少包括射频DA转换、信号衰减与变频的频率转换处理，并进行高、中、低三端输出。本发明专利技术所述系统，可以克服现有技术中成本高、系统复杂度高、兼容性差与占用空间大等缺陷，以实现成本低、系统复杂度低、兼容性好与占用空间小的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及四代移动通信
，具体地，涉及多标准全兼容移动用户终端芯片的射频前端收发系统。
技术介绍
随着智能手机和平板电脑的发展，移动数据的业务量大幅增长。分时长期演进(Time Division Long Term Evolution,简称TD-LTE,是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者，所共同开发的第四代即4G移动通信技术与标准)提高了频谱利用率，增加了传输速率和可处理的数据的容量。LTE技术的成功与否取决于它所存在的生态系统的发展，与基础设施的实施到位相比，收发机技术必须以同样或更快的速度发展。 由于预期到的数据使用量的爆炸性增长，这促使运营商必须有效使用频谱资源的和尽快实施频段超多的LTE技术。这是一个收发器设计的挑战。第三代合作伙伴项目(3GPP)已经用统一频分双工(Frequency Division Duplexing ,简称FDD)和时分双工(Time Division Duplexing,简称TDD)技术的方法来回应这个挑战。目前,无线通信频谱(高达3. 8 GHz)分为43频带，I到33频段被列为LTE-FDD,而33至43被列为的LTE-TDD0从收发机的角度来讲，存在的挑战是 ⑴多频段如此众多的LTE频带，必须要求多波段收发器； ⑵多模式在传统的经营网络，如宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，简称WCDMA)，EVDO即EV-D0，是三Evolution (演进)与Data Only的缩写，全称为CDMA2000 lxEV-DO的时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access,简称TD-SCDMA),以及码分多址(Code Division Multiple Access,简称CDMA)和全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication,简称 GSM)等的漫游，要求多模式收发器； ⑶双技术双技术收发器需要同时支持TDD和FDD技术。0. 7至2. 7 GHz频段的收发器需要同时处理FDD和TDD技术，如图1，以支持1_21的FDD频段和33-41的TDD频段。这里，需要大量的数字计算处理能力的问题，通过分配基带处理器和收发器处理器之间运算负荷来解决。例如，收发器配戴嵌入式ARM 处理器，来降低对基带处理的要求。同时降低功耗，提高动态调整能力和加快了响应时间。除了多模式，多频段的要求外，当前的多功能射频收发器还需要以下特色低功耗、小尺寸、标准化的基带接口、灵活的射频接口、载波聚合能力、以及与3GPP标准兼容。中国移动已经开始在手机上支持四频段的高斯滤波最小频移键控(Gauss ianFiltered Minimum Shift Keying,简称 GMSK) / 通用分组无线服务技术(General PacketRadio Service,简称 GPRS)/增强型数据速率GSM演进技术(Enhanced Data Rate for GSMEvolution,简称EDGE)(即GGE)，TD-SCDMA,和TD-LTE标准，预期在2012年开始大规模使用。为了有竞争力的面对这个正在开发的市场，一些技术方面的问题必须解决。在考虑这个市场上竞争的最佳策略时，必须权衡频段分配，同步的语音和数据传输，浏览器对象模型(Browser Object Model,简称BOM)成本,性能指标。虽然智能手机是进入中国4G LTE市场的的一开始的主要目标，硬件和软件开发计划也要考虑其他的细分市场。考虑因素还包括像欧洲和北美这样的成熟市场，区域共享的也以TD-LTE为焦点的区域性的新兴市场如印度，还有像加密狗，数据卡这样的不需要语音服务的其他的硬件产品。这些额外的因素会影响的硬件和软件的设计，必须与针对中国移动的设计目标权衡考量。必须避免以高端世界级电话平台为目标的极端状况，比如像能应用系统于所有地区的高通，富士通和ST爱立信的芯片组。可以有效地解决任何和所有地区的芯片组。这些芯片作为中端产品不符合成本效益。初步的市场调研和技术讨论的结论是优化的区域性的手机，具有成本低，高性能，低电流。如包络跟踪DCDC转换器，天线调谐/驻波补偿电路和闭环功率控制等特色，将差异化所设计的产品及解决方案。 图2显示了富士通Fujitsu MB86LXXX系列芯片系统功能框图，八路发射器输出来驱动片外功率放大器，九路主要输入和五路次要输入支持GSM(GSM850、EGSM900、DCS1800和 PCS 1900) WCDMA (频段 I、II、III、IV、V、VI、VIII、IX、X 和 XI )，LTE (FDD 频段 1、3、4、6、7、8、9、10、11、13、17，和 TDD 频段 38 或 40)。虽然上述解决方法声称与世界范围的工业标准兼容，手机持有者可以在世界范围内漫游，但是在世界标准还没有完全确定的情况下，如此的设计的主要问题是成本太高，不适用于中底档的手机、平板电脑和数据卡中。成本高的主要原因有二，首先由于射频输入输出较多(27个)，导致芯片封装较大(6. 5mm x 9. Omm x I. 0mm)，而且设计受制于接口数量。其次因为众多的射频前端放大器导致芯片面积较大，价格没有竞争优势。由于2G第二代手机(参见图3)市场已经非常成熟，从硬件和软件的重复利用，以及产品上市时间的角度考虑，手机的系统方案是在原来的2G语音方案的基础上增加LTE/3G的宽带数据功能，所以手机解决方案通常包括6个功能模块4G/3G/2G射频前端收发器、功率放大器(Power Amplifier)、基带处理器(Baseband)、应用系统处理器(Application Processor)、存储器(Memory)与电源管理模块(Power Management Unit)。当前多标准手机的功耗和性能等技术问题至使其不能大规模上市和推广的原因之一，就是因为设计不够专一和细化，片面追求多标准、世界型而牺牲芯片性能。为了覆盖TD-LTE，TD-SCDMA以及4频GSM (Quad-GSM)所有频段，在图4所示的传统移动用户终端芯片的射频前端收发系统中，接收机前端必须使用声表面滤波器(SAWfilter)来减小频段之间的互相干扰，34、38、39和40波段，四个波段需要四个声表面滤波器，LTE接收机要求多样化(diversity)来提高数据率和灵敏度，所以另外三个声表面滤波器给三个LTE波段，38、39、和40波段。为了兼容2代手机(参见图3)，需要支持个人通讯服务(Personal Communications Service,简称PCS)标准的2波段、分布式控制系统(Distributed Control System,简称DCS)标准的3波段、增强型全球移动通信系统(Enhanced Global System for Mobile Communications,简称 EGSM)标准的 5 波段、以及GSM标准的8波段，所以接收机需要11个声表面滤波器，一共11个接收输入端。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2012.06.11 CN 201210189058.61.多标准全兼容移动用户终端芯片的射频前端收发系统，其特征在于，包括 LTE多祥化接收机，用于对预设频谱的射频信号，进行至少包括跟踪滤波、混频、可变增益中频和/或低噪声放大、功率探測与AD转换操作中任意多种的前端处理； 单ー频率合成器，用于基于所述LTE多祥化接收机进行前端处理所得前端处理結果，进行至少包括多模数分频、鉴相、振荡、低通滤波与调制操作中任意多种的频率合成处理； 所述发射机，用于基于所述单ー频率合成器进行频率合成处理所得频率合成结果，进行至少包括射频DA转换、信号衰减与变频操作中任意多种的频率转换处理，并将频率转换处理所得频率转换結果，分别从高频输出端、中频输出端及低频输出端进行三端输出。2.根据权利要求I所述的多标准全兼容移动用户终端芯片的射频前端收发系统，其特征在于，所述LTE多祥化接收机，包括并行设置的两个信号处理通道、以及配合设置在所述两个信号处理通道之间的功率探測器； 每个信号处理通道，包括依次信号连接的LNA/ VGA、混频器、PGA/ LPF、以及并行设置的两个ADC，以及信号连接在LNA/ VGA输出端的至少为Q增强型和/或Q可调型的跟踪滤波器； 所述两个ADC的第一输出端，分别用作LTE多样化接收机的多样化正交I输出端RXI_diversity与多样化正交Q输出端RXQ_diVersity、或者用作LTE接收机的正交I输出端IRXI与接收机正交Q输出端RXQ ;两个ADC的第二输出端相连，用于接收从频率合成器来的信号作为采样频率； 所述功率探測器，连接在两个信号处理通道中LNA/VGA输出端之间；功率探測器的输出端，用于输出功率探測結果。3.根据权利要求2所述的多标准全兼容移动用户终端芯片的射频前端收发系统，其特征在于，在所述跟踪滤波器内部，设有片内Q值矫正単元；所述片内Q值矫正単元，包括LNA、滤波模块、本振产生器、比较器与数字矫正中央控制器；其中 所述LNA的输出端，分别与滤波模块的输入端、以及比较器的第一输入端连接；本振产生器的输出端与比较器的第二输入端连接，比较器的输出端与数字矫正中央控制器的输入端连接，数字矫正中央控制器的输出端与滤波模块的控制端连接。4.根据权利要求I所述的多标准全兼容移动用户终端芯片的射频前端收发系统，其特征在于，所述单ー频率合成器，包括与每个信号处理通道中的两个ADC连接的MMD，与每个信号处理通道中的混频器连接的接收本振产生器，分别与所述MMD及接收本振产生器连接的发射本振产生器，依次与发射本振产生器连接的自动频率控制器、PFD/CP、以及数控...
【专利技术属性】
技术研发人员：栗强，
申请(专利权)人：天津里外科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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