为满意本钱、功耗和制作工艺的需求,咱们提出如下四种发送电路架构:极性反应(Polar Feedback)“Lite”、极性反应、极性开环、直接调制(零差)。
图1给出了当时大多数GSM手机中运用的平移(或偏移)环(translational loop)架构。这种架构的首要长处是运用锁相环(PLL)结构中的低通滤波器以起到带通滤波的功用,然后不需求任何额定的滤波器就能供给优秀的频谱屏蔽功能,而且对调制器模块没有严厉的要求。该解决方案通过几代产品的改善,其功能、集成度和本钱等各方面都现已得到了高度优化。
图1:GMSK调制平移环结构。
因为GMSK(高斯最小频移键控)是恒包络调制,所以功率放大器(PA)能够作业在饱满状态下,能供给最高的功率。现代的PA模块还集成了CMOS功率操控器,以便为上升、下降沿操控和功率操控DAC供给一个便当的接口。
极性反应“Lite”
“极性”调制器的概念是为了保存平移环结构,因而保存上述悉数长处。可是为了支撑EDGE形式,还必需对调制器添加调幅(AM)才干:在调制器输出端去掉AM调制,馈送到起伏操控器,再馈送到高动态规模的VGA,然后再生成射频AM和PM复合信号。将该信号馈送到一个朴实作为放大器的线性PA单元。因为PA没有得到补偿,所以它的线性度和动态规模有必要十分高才干确保信号质量。当然,线性PA一般不如饱满PA的功率高。
图2:极性结构框图。
为减小GSM形式中的电流,能够关断AM操控器,而且将功率操控直接切换到PA。可是,因为规划折中,即使是在GSM的饱满状态下运转,该PA的功率依然比纯饱满PA的功率低。
极性反应
全极性架构如图2所示,它与极性Lite的概念相似,长处是仍可装备传统的GMSK饱满PA架构,具有前面所述的功率功率高的长处。该框图给出了本解决方案中环绕PA添加的反应环路。运用这个反应环路来对PA进行“线性化”(去除AM到AM及AM到PM失真)。依据PA反应,AM操控器发生一个AM差错项。体系将相应地调整PA增益以抵消AM差错。运用鉴相器(PFD)可对PA引起的AM-PM失真进行补偿。这种反应途径运用的耦合器能够是独立器材,也能够集成在PA模块中。
图3:极性“Lite”结构框图。
极性开环
开环架构能够运用饱满PA,但该架构不包括环绕PA的反应环路。取而代之的是用电源、温度、电压、频率来表征PA,而且这些数据都存储在查找表(LUT)中。用数字逻辑挑选或刺进合适作业条件的校对系数,而且当呈现预失真时施加给AM操控器和IQ输入。将AM复合信号反应到PA振幅操控器上,而且将预失真相位反应到调制器和平移环上,然后消除PA的非线性。可是这种办法需求在生产线上耗费很多时刻校准以补偿各元件之间的误差,而且不容易校对体系老化效应。
图4:极性开环结构框图。
直接调制
直接调制与前面评论的架构天壤之别,它不运用平移环和中频,而是调制器直接将IQ信号变换到要求的射频信道。采样VGA办法用输出信号完成功率操控。然后依据调制器的噪声功能,在信号送入线性PA之前或许还需求一个外部滤波器。这种架构的长处是简略,可是从噪声和杂散功能的视点来说,因为没有集成滤波,对规划RF调制器提出严峻应战。别的这种架构要求运用线性PA,它的功率不及饱满PA的功率高。
图5:线性或零差结构框图。
表1:各种调制架构比较。
本文小结
直接调制办法看上去很吸引人,但完成进程存在一些问题,而且功率功率比极性调制规划运用的饱满PA的功率低。在极性调制规划中,极性反应办法比极性“Lite”办法功率高,因为极性反应办法添加了制作的鲁棒性,而且明显降低了与开环架构相关的校准开支。