实现了前端的高度集成的先进的3G多频段收发器

目前绝大多数的2G和2.5G蜂窝网都工作在RF频谱中的四个频段。由于这四个频段是全球统一规划的，这就意味着如果某个用户携带他的手机到其他国家，手机的RF部分就很可能工作在不同的频段或频率上。这就需要手机设计提供多路开关和一些关键器件的并行配置，如功率放大器(PA)和声表面波(SAW)滤波器。但由于技术的成熟度和2G市场的容量，还有先进的分组技术以及集成的IC收发器设计，这些并行设计可使这类手机的成本和体积的增加减至最小。

图1所示为典型的四频段GSM收发器的设计架构。通过集成，在信号链路上只需以下三片主要器件：1. 多带PA和集成开关模块；2. 四频段Rx SAW滤波器组；3. 硅收发器。

3G的情况与所讨论的以前的蜂窝系统有点类似。一开始分配给UMTS 3G系统的频谱是第一频段。这种情况下，所需的RF前端相对简单，可以使用外部滤波器，从而不需要太大的成本和PCB面积的开销。但是，由于不同地区和规定的限制，以及新频谱的许可，使得目前全球共有10个频段分配给3G网络，不过这些频段中部分存在交叠。现在2G网络的用户都能想到在外出旅游时能够继续使用他们的手机，那么3G用户当然也期望如此。这对于高端用户尤其重要，无论是数据业务还是语音业务都是如此，因为这些用户通常是商业用户并且是3G技术的早期用户。因此，需要更具成本效益的多频段收发器设计。图2所示为目前的频段分配图。一部典型的多频段手机目前应该能够具有覆盖所有三个频段的能力，即一个低频段和两个高频段。

实现所期望的多频段功能的最简单的方法是采用目前的单频段收发器设计方案，即并行设置几个前端模块。射频收发器电路极其相似，只是需要对外部匹配和RF滤波器进行专门设计以适应于手机所需的工作频段。利用仔细的频率规划、宽带PLL系统，以及亚微米CMOS工艺的高集成度，就可以很好地实现这种方案。但是，考虑到芯片成本、集成度、外部元器件数量以及RF收发器所占的PCB面积等因素，这种方案不是理想方案。图3所示的就是这类方案的一个实际例子，只是为了简化而去掉了GSM部分。

图1：仅利用3只器件的四频段GSM收发器的实例。

图2：3GPP频段频率分配图。

图3：利用单频段设计组合实现的3G多频段收发器前端实例。