[实用新型]一种射频前端器件从控接口装置

说明书

本实用新型公开了一种射频前端器件从控接口装置，基于MIPI RFFE v2.0协议，并可全片上集成，本实用新型全部采用数字逻辑单元和基本电路元件搭建，从而很容易实现从控器电路的片内集成，可将所处从控器集成到射频前端元件片内，仅通过MIPI RFFE接口的三根信号线VIO，SCLK，SDAT就可以实现射频前端元件的灵活控制。本实用新型所使用的处理器输出管脚较少，因此控制信号所占用的印制电路板面积也较少，无需使用额外的板级元器件，因此实施本实用新型所需的成本较低，并且所占用的设备空间也较小，利于移动设备的小型化、低成本化设计，非常适合用于移动行业中的各种射频前端器件的控制。

技术领域

本实用新型属于移动通信技术领域，具体涉及一种射频前端器件从控接口装置的设计。

背景技术

随着移动通信技术的高速发展，现代移动产品如移动电话、移动电脑等设备正在朝着更轻更薄的方向发展。这些现代移动通信设备中除了用到射频收发器以外，还广泛地用到了诸如功率放大器、低噪声放大器、滤波器、开关、电源管理模块以及天线调谐器等射频前端器件。这些射频前端器件中的绝大多数都由主控器通过数字总线来进行控制和工作模式的配置。

为了统一行业规范，很多标准化组织制定了适于移动设备的通信标准。其中最引人注目并且应用范围最为广泛的，要属由移动行业处理器接口(Mobile IndustryProcessor Interface，MIPI)联盟制定的射频前端(Radio Frequency Front End，RFFE)控制接口。MIPI PFFE接口是一种针对射频系统的简易接口，可以以较小数量的逻辑器件进行集成从而减少成本的投入。MIPI RFFE控制接口使用三根信号线，其中SCLK为总线时钟信号线，SDAT为总线数据信号线，VIO为总线电压基准/电源线。该接口可以实现高速率的数据传输且简单易用，目前广泛地应用于移动行业的射频前端器件上。

为了实现通过MIPI RFFE接口对于射频前端器件的控制，可以采用直接控制或是通过FPGA等可编程逻辑器件控制等方法。如图1所示，射频前端器件的控制可以由移动设备处理器直接来实现，处理器通过输出一系列的控制信号CTRL1，CTRL2，CTRL3，…，CTRLN-1，CTRLN来实现对移动设备内部的电源管理模块、射频开关、滤波器、低噪声放大器和功率放大器等射频前端器件的直接控制。直接控制的方法简单易用，但是会消耗大量的处理器输出管脚，同时也会消耗大面积的印制电路板用作信号走线，这在移动设备逐渐趋于小型化的今天显然是不可行的，并且由于印制电路板面积较大，成本也较高。

如图2所示，射频前端器件的控制也可以由FPGA通过MIPI RFFE接口来实现间接控制。移动设备的处理器通过MIPI RFFE接口的三根信号线VIO，SCLK，SDAT来对FPGA进行控制，FPGA输出一系列控制信号CTRL1，CTRL2，CTRL3，…，CTRLN-1，CTRLN来控制移动设备内部的诸如电源管理模块、射频开关、滤波器、低噪声放大器和功率放大器等射频前端器件。这种方法与处理器直接控制的方法相比，消耗的处理器输出管脚较少，因此消耗的处理器资源较少，并且信号走线所占用的印制电路板面积也较少。但这种方法需要占用额外的印制电路板面积来摆放FPGA等可编程逻辑器件和提供从FPGA到射频前端器件的控制信号走线，所消耗的电路板面积也较多。并且采用额外的FPGA器件会增加成本，同样也不利于移动设备的小型化。

此外，传统的可配置寄存器方案如图3所示，为了实现32个8位寄存器数据(从REGDATA0[7:0]到REGDATA31[7:0])的输出，需要使用32个输出寄存器，如图3中D1到D32所示。通过控制每个输出寄存器的使能管脚ENA来选择内部寄存器数据是否输出和输出的数量。若需要将内部32个寄存器的数据全部输出，需要使用32个输出寄存器，同时也会有32组8位的输出管脚(从OUT0[7:0]到OUT31[7:0])。所以传统方案中，如果要输出32个8位寄存器的数据，需要用到32组8位的输出管脚，也就是256个输出管脚。因此这种传统可配置寄存器方案在需要输出较多寄存器数据时会消耗较多的输出管脚资源，因此会占用较多的芯片面积，不利于设备小型化的要求。