[实用新型]TD-LTE/TD-SCDMA射频前端收发器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种射频前端收发器。特别是涉及一种设计成本低和性能优化的TD-LTE/TD-SCDMA射频前端收发器系统。

背景技术

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。LTE(Long Term Evolution)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FDD和TDD技术的方法来回应这个挑战。目前，无线通信频谱（高达3.8GHz）分为43频带，1到33频段被列为LTE-FDD，而33至43被列为的LTE-TDD。

从收发机设计的角度来讲，存在的挑战是：

1、多频段：如此众多的LTE频带，必须要求多波段收发器。

2、多模式：在传统的经营网络（WCDMA，EVDO的TD-SCDMA，CDMA和GSM）的漫游要求多模式收发器。

3、双技术：双技术收发器需要同时支持TDD和FDD技术。

0.7至2.7GHz频段的收发器需要同时处理FDD和TDD技术，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，今天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

·与3GPP标准兼容

中国移动已经开始在手机上支持四频段的GMSK/GPRS/EDGE（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，BOM成本，性能指标。

虽然智能手机是进入中国4G LTE市场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。

如富士通Fujitsu MB86Lxxx系列芯片系统，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,DCS 1800,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 9.0mm x 1.0mm），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。