2024年5月15日发(作者:曲梦蕊)
这是一款全集成的CMOS 射频收发器芯片,采用了业界主流的0.18 μmCMOS 半导
体工艺制造,片内集成了射频接收机和射频发射机,同时还集成了模拟基带(ABB)功能,
能够同时支持模拟基带信号接口和数字基带信号接口。该芯片采用标准的48 脚QFN 封
装,封装尺寸只有7mm×7mm,是目前市场上同类产品中集成度最高,功能最全、成本最
低的一款产品。该芯片能够同时支持TD-SCDMA 3G 标准(3GPP)定义的两个工作频段
(1880 ~ 1920MHz 和2010 ~2025MHz)和GSM 标准定义的四个工作频段(GSM 850
MHz、EGSM 900 MHz、DCS 1800MHz 和PCS1900MHz),并且能够在这两种模式、
六个频段之间自由切换。
在架构上,该芯片的TD-SCDMA 接收机采用数字零中频(Digital Zero -
IFArchitecture)的架构,而发射机采用的是直接上变频(Direct -
UpconversionArchitecture)的架构;对于GSM 模式,其接收机采用数字近零中频架构
(Digital Low - IF Architecture),而发射机采用频率综合器直接调制架构(Sigma - Delta
Frequency Synthesizer Modulation)。该芯片片上全集成了低噪音放大器(LNA),射频
可变增益放大器(RF VGA),上、下变频混频器(Mixer),模拟LED驱动(Ffilter),模
数/数模转换器(A/D、D/A),频率综合器(Frequency Synthesizer)和数字信号处理器
(DSP)。只需要少量外围元件,就能构成完整的射频子系统,并且可以通过选择模拟或数
字基带接口支持目前市场上的所有基带芯片方案,同时比其他任何整体方案BOM 都少
20%以上。
此款芯片内还集成了数字补偿晶体振荡器(DCXO),只需要外接一个普通晶体就可以
产生精确的片上参考时钟,这不但可以降低整个方案的成本,还使得整个系统对温度变化
带来的频率漂移更加不敏感,进而满足发射接收频偏<0.1ppm 这样苛刻的GSM 标准要
求。而目前市场上大多数传统方案中,用户一般都选择更为昂贵的TCXO(温补晶振)。
作为一款全集成的TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片有着优异的射频性能,其
TD-SCDMA频段接收链噪声系数小于4dB,发射链误差矢量幅度(EVM)小于3%,远远
好于3GPP 标准要求;同时其GSM 频段接收灵敏度达-108dBm,远超过GSM 标准规定
的-102dBm;其发射频谱400kHz 的ACPR 达到-70dBc,比同类产品提高了3~5dB。
该芯片的另一卓越性能表现在其采用先进结构设计的频率综合器,它表出了优异的相
位噪声性能和快速锁相特性(小于20μs)。得益于它的快速锁相性能,整个芯片在不同模
式和不同频段之间都可以在非常短时间内完成无缝切换,接收链和发射链也能够在非常短
时间内完全打开和建立。
RDA TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片工作原理
原理框图如图1 所示。由于该芯片是一款双模芯片,这里分别描述其工作原理。
TD-SCDMA 模式
TD-SCDMA 的接收机采用先进的数字零中频架构。当芯片工作在TD-SCDMA 模式
的接收模式时,从天线接收下来的射频信号经过外接的声表面滤波器(SAW filter)送给
芯片内部的低噪声放大器(LNA),经过放大的射频信号然后送给正交下变频混频器
(Down-conversion Mixer),直接变频到零中频(Zero-IF),然后信号经过模拟滤波器
(Analog Filter)后直接送给高性能的模数转换器(Sigma-Delta A/D),之后信号被转
换为数字信号。
在芯片内部有一个功能强大的专用数字处理器(DSP),从A/D 输出的数字信号通过
DSP 后被进一步的滤波。同时,为了消除整条接收链的直流失调(DC offset),在DSP 中
2024年5月15日发(作者:曲梦蕊)
这是一款全集成的CMOS 射频收发器芯片,采用了业界主流的0.18 μmCMOS 半导
体工艺制造,片内集成了射频接收机和射频发射机,同时还集成了模拟基带(ABB)功能,
能够同时支持模拟基带信号接口和数字基带信号接口。该芯片采用标准的48 脚QFN 封
装,封装尺寸只有7mm×7mm,是目前市场上同类产品中集成度最高,功能最全、成本最
低的一款产品。该芯片能够同时支持TD-SCDMA 3G 标准(3GPP)定义的两个工作频段
(1880 ~ 1920MHz 和2010 ~2025MHz)和GSM 标准定义的四个工作频段(GSM 850
MHz、EGSM 900 MHz、DCS 1800MHz 和PCS1900MHz),并且能够在这两种模式、
六个频段之间自由切换。
在架构上,该芯片的TD-SCDMA 接收机采用数字零中频(Digital Zero -
IFArchitecture)的架构,而发射机采用的是直接上变频(Direct -
UpconversionArchitecture)的架构;对于GSM 模式,其接收机采用数字近零中频架构
(Digital Low - IF Architecture),而发射机采用频率综合器直接调制架构(Sigma - Delta
Frequency Synthesizer Modulation)。该芯片片上全集成了低噪音放大器(LNA),射频
可变增益放大器(RF VGA),上、下变频混频器(Mixer),模拟LED驱动(Ffilter),模
数/数模转换器(A/D、D/A),频率综合器(Frequency Synthesizer)和数字信号处理器
(DSP)。只需要少量外围元件,就能构成完整的射频子系统,并且可以通过选择模拟或数
字基带接口支持目前市场上的所有基带芯片方案,同时比其他任何整体方案BOM 都少
20%以上。
此款芯片内还集成了数字补偿晶体振荡器(DCXO),只需要外接一个普通晶体就可以
产生精确的片上参考时钟,这不但可以降低整个方案的成本,还使得整个系统对温度变化
带来的频率漂移更加不敏感,进而满足发射接收频偏<0.1ppm 这样苛刻的GSM 标准要
求。而目前市场上大多数传统方案中,用户一般都选择更为昂贵的TCXO(温补晶振)。
作为一款全集成的TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片有着优异的射频性能,其
TD-SCDMA频段接收链噪声系数小于4dB,发射链误差矢量幅度(EVM)小于3%,远远
好于3GPP 标准要求;同时其GSM 频段接收灵敏度达-108dBm,远超过GSM 标准规定
的-102dBm;其发射频谱400kHz 的ACPR 达到-70dBc,比同类产品提高了3~5dB。
该芯片的另一卓越性能表现在其采用先进结构设计的频率综合器,它表出了优异的相
位噪声性能和快速锁相特性(小于20μs)。得益于它的快速锁相性能,整个芯片在不同模
式和不同频段之间都可以在非常短时间内完成无缝切换,接收链和发射链也能够在非常短
时间内完全打开和建立。
RDA TD-SCDMA/GSM 双模射频收发器芯片工作原理
原理框图如图1 所示。由于该芯片是一款双模芯片,这里分别描述其工作原理。
TD-SCDMA 模式
TD-SCDMA 的接收机采用先进的数字零中频架构。当芯片工作在TD-SCDMA 模式
的接收模式时,从天线接收下来的射频信号经过外接的声表面滤波器(SAW filter)送给
芯片内部的低噪声放大器(LNA),经过放大的射频信号然后送给正交下变频混频器
(Down-conversion Mixer),直接变频到零中频(Zero-IF),然后信号经过模拟滤波器
(Analog Filter)后直接送给高性能的模数转换器(Sigma-Delta A/D),之后信号被转
换为数字信号。
在芯片内部有一个功能强大的专用数字处理器(DSP),从A/D 输出的数字信号通过
DSP 后被进一步的滤波。同时,为了消除整条接收链的直流失调(DC offset),在DSP 中