TD-SCDMA手机射频前端设计
TD-SCDMA技术特点
第三代移动通信标准主要有三个：TD-SCDMA、WCDMA FDD、CDMA2000。TD-SCDMA标准最初由中国邮电科学研究院提出，后与欧洲提出的低速率WCDMA TDD模式融合，最终成为三大标准之一。TD-SCDMA与另外两个标准相比有四大技术特点：双向智能天线技术、反向链路同步技术、反向联合检测技术、动态信道分配技术，其中双向智能天线技得益于它收发同频。除四大技术特点外，TD-SCDMA还有两大特点：终端费用低、运营成本低。终端费用低得益于TDD工作模式；运营成本低得益于收发同频，不需要成对频点。TD-SCDMA标准得到中国政府的大力支持，据悉将来知识产权费也会低于另外两个标准。所有这些技术的与非技术的特点将决定着TD-SCDMA会有一个辉煌的明天。
现在TD-SCDMA标准已得到很多通讯公司的支持，他们正投入巨额人力、物力去开发相关设备。MAXIM公司今年3月份已开发出商用TD-SCDMA射频套片，为TD-SCDMA的商用化进程立下赫赫战功。下面我们就先简单介绍一下这套TD-SCDMA射频芯片，然后重点讨论设计TD-SCDMA射频前端所应考虑的一些关键技术问题。
美信TD-SCDMA手机射频套片
MAXIM TD-SCDMA手机射频套片共有两颗:MAX2507和MAX2392，这两颗芯片均是采用了最新SiGe BiCMOS 工艺制成。MAX2507是发射芯片，集成了自模拟I/Q至功放输出的所有电路，主要功能模块有:I/Q正交调制器、混频器、可变增益放大器、功率放大器、射频本振VCO、射频锁相环、中频本振产生电路、射频功率检波器，封装为7mm×7mm LGA形式。MAX2392是零中频接收芯片，集成了自低噪声放大器至模拟I/Q输出的所有电路，主要功能模块有:低噪声放大器、I/Q正交解调器、可变增益放大器、信道选择滤波器、DC-Offset 自动去除电路、I/Q 幅度自动校准电路、VCO、锁相环，封装为5mm×5mm QFN形式。为方便用户设计，MAXIM还提供有完整的参考设计方案，该参考设计的有效射频PCB面积为6.6平方厘米，工作在3~3.6V，可直接由单节锂电池供电。图1是该参考设计的功能框图。
图1：TD-SCDMA手机射频单元功能框图。
3GPP针对TD-SCDMA终端规定了很多技术指标，这些指标根据其制定的目的可以分作三大类:一是为满足系统自身的需要而设定的指标，如发射机输出功率等级、功率控制精度、最小可控发射功率、发射信号调制精度EVM、接收机灵敏度、最大可接收信号幅度、频率稳准度等；二是为反映系统鲁棒性而设定的指标，如接收机杂散响应指标、抗单音双音干扰指标、接收机邻道选择性指标ACS等；三是为防止该系统对系统自身或其它系统造成干扰而设定的指标，如收发信机杂散辐射指标、发射机邻道功率泄漏ACLR、发射信号频域模板、发射机互调指标等。对于这些指标的详细论述，请参考3GPP相关标准，这儿限于篇幅关系，仅就一些具有挑战性的指标加以讨论，并以MAXIM参考设计为例加以说明。
ACLR指标
ACLR指标是为防止发信机对邻近频点信道造成干扰而设定的指标，它也是衡量发射机非线性失真程度的一个重要指标。TD-SCDMA信号属于非恒包络调制，它的成型滤波器是根升余弦滤波器，滚降系数为0.22，因此当通道存在非线性幅度压缩时，在TD-SCDMA信号频谱两侧会产生新的频谱成份，ACLR指标是指落入邻近信道的信号与主信道信号功率之比。TD-SCDMA标准规定相邻信道ACLR指标应不大于-33dBc，隔一信道该指标应不大于-43dBc，但当泄漏到邻近信道的信号功率小于-55dBm时，可不考虑ACLR指标。MAXIM参考设计在最大发射功率时，邻信道与隔一信道ACLR指标都有较大余量。
MAX2507还有一个特点就是它在小信号发射时，ACLR指标并不是变得非常好，看来是一个缺点，实际上这恰恰是MAXIM工程师在设计MAX2507时的独具匠心之处。MAX2507保证ACLR指标在所有发射功率电平下均能满足标准要求，且有一定余量的同时，根据发射功率大小自适应地调整功放偏置电流，这使得该芯片在实际应用中非常省电。
发射信号频谱模板
发射信号频谱模板与ACLR同是为防止发信机对邻近频点信道造成干扰而设定的指标，同是由通道的非线性幅度压缩而引起的，较ACLR指标相比，该指标更严格一些。ACLR指标只是粗略地规定了再生频谱分量与主信道频谱分量功率之比，而频谱模板则详细规定了再产频谱分量在偏离载波0.8MHz至4MHz范围内的相对大校如果你测试过一些线性功放，你就会发现有时ACPR指标很好，但却不能满足频谱模板的要求，原因是再生的频谱分量上下两个边带不对称，且边带的形状并不是想象中的3阶5阶频谱的叠加形状，其形状之所以较理想非线性产物频谱有较大差异，它和非线性器件输入输