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Design mit HF-Frontend-Modulen für Multimode-/Multiband-Mobiltelefone

26. Mai 2009, 10:49 Uhr |

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Design mit HF-Frontend-Modulen für Multimode-/Multiband-Mobiltelefone

Separate GSM- und WCDMA-Transceiver

Im Rahmen dieses Ansatzes kann ein herkömmliches Quadband-GSM- /Band-I-WCDMA-Frontend um zusätzliche WCDMA-Bänder erweitert werden. In Richtung Antenne wird dabei ein SP9T-Schalter (CMOS-Multiplexer mit neun Schaltstufen) verwendet (Bild 1).

Bei Nutzung dieses Konzepts verringert sich der Aufwand zur Entwicklung eines Dualmode-Multiband-Mobiltelefons. Deshalb sind auch die Time-to-Market und die Entwicklungskosten geringer. Dennoch führt dieser Ansatz zu keiner kostengünstigen Systemlösung.

Trotz erhöhter Komplexität müssen solche Systeme mit niedrigen Kosten realisiert werden. Wie aus Bild 1 ersichtlich ist, erhöht sich die Anzahl der Empfänger auf sieben sowie die Anzahl der Sender auf fünf – und das führt zu einer hohen Anzahl von Anschluss-Pins in Kombination mit großen Gehäuseabmessungen. Somit steigen die Kosten für Transceiver und Filter nicht unerheblich.

Dualmode-Empfänger

Um die Kosten hierbei zu minimieren, müssen neue Wege beschritten werden. Eine mögliche Lösung zeigt Bild 2. Voraussetzung für dieses Konzept sind rekonfigurierbare Multimode-Empfänger, weil der gleiche Empfangspfad in der Lage sein muss, GSMund WCDMA-Signale zu verarbeiten. Auf diese Weise kann die Anzahl der Empfänger um zwei auf insgesamt fünf verringert werden. Hierdurch lässt sich das Frontend mit weniger Filtern und einfacheren Schaltern realisieren.

Beim Betrachten der Frequenzbänder in der Tabelle wird ersichtlich, dass GSM-850 und WCDMA Band V im gleichen Empfangsfrequenzband arbeiten. Das Gleiche gilt für GSM-1900 und WCDMA Band II. So kann das Empfangsfilter des entsprechenden WCDMA-Bands auch für GSM genutzt werden. Das gleiche Konzept kann auf GSM/WCDMA-Mobiltelefone mit den für Europa freigegebenen Bändern I, III und VIII sowie den in Japan genutzten Bändern I, III (IX) und V (VI) angewandt werden.

Zur Umsetzung dieses Designs sind zwei konventionelle GSM-Empfangsfilter sowie zwei Dualmode-Zwischenstufen-Empfangsfilter notwendig. Diese Dualmode-Filter müssen die Spezifikationen beider Standards erfüllen. Bild 3 zeigt die Leistungsübertragungsfunktion PTF (Power Transfer Function) sowie den EVM-Wert (Error Vector Magnitude) des gleichen Filters in Relation zur typischen Spezifikation für das WCDMA-Band II. Die PTF ist ein Maß für die Dämpfung eines WCDMA-modulierten Signals.