手机射频功率控制环路设计

手机射频功率控制环路设计Ｐｒｉｎｔ　Ｖｅｒｓｉｏｎ

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手机射频功率控制环路设计　
设计专栏，　ＲＦ／无线设计　 上网时间：２００４年０２月１５日　　 为了保证系统的容量及互操作性，ＧＳＭ系统规范对手机发射功率的精度、平坦 度、发射频谱纯度以及带外杂散信号进行了严格的规定，对手机射频功率放大 器功率控制环路的设计提出了很高的要求。本文介绍了功率反馈控制法和电流 检测反馈控制法，并对第一种方法给出了详细的设计步骤。　　 ＧＳＭ系统为时分多址（ＴＤＭＡ）系统，不同的用户在时间轴上被分隔开，每个用户在 特定的一个时间间隔（时隙）内接收或发送信息。ＴＤＭＡ系统的该特性极大地提高 了频谱利用率，同时也对移动台射频前端的设计提出了极大的挑战。ＧＳＭ系统要 求移动台的发射机以突发方式工作，即只在规定的时隙内开机发送信息，而在 其它时隙则处于关闭状态。这种开关工作状态会使发射频谱内含有大量的杂散 分量，严重影响其他用户。为保证系统容量和互操作性，必须对移动台发射机 的指标提出要求，这在ＥＴＳＩ　ＧＳＭ　１１．１０系列规范中都有规定。　　 为了达到规范要求，移动台发 射机信号的上升沿和下降沿不 能过于陡峭，而必须是一个缓 升和缓降的过程，如图１所 示。图中最上及最下两条曲线 称为功率－－时间模板，在测试 时发射信号在每个时隙的功 率－－时间关系曲线不能超越这 个模板，否则发射频谱纯度将 不能满足要求，或者会丢失发 射信息。中间曲线为射频功放 的增益控制电压，由系统控制 单元给出，用以控制射频输出功率。这要求能对发射机中的射频功率放大器实 现精确的功率控制，同时，ＧＳＭ移动台发射机根据系统要求也要能工作于几个功 率等级上，这也要求精确的功率控制，为此必须采用反馈控制环路。实现功率 控制的方法较多，比较常用的为输出功率检测反馈控制