HY016射频设计2射频原理图设计文档格式.docx
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5,通常在低、中频线上不用预留匹配,在高频走线上才需要预留匹配
WTR4905的PRx端分配如下:
WTR4905DRx端分配如下:
RPM6743的设计
RPM6743的2路低频1路中频1路高频输入均从WTR4905输出
仅在高频端预留匹配电路
RPM6743的5路低频输出如下:
5路中频输出如下:
4路高频输出仅用到3路,HB1悬空:
两路TRx管脚分配给B40和B7/41的PRx,其中B40直接接到WTR4905接收端,所以直接接匹配电路,且匹配电路需靠近WTR4905。
PRx_B41还需要和PRx_B7通过SP2T合到一路后在通过匹配输入到WTR4905.
RTM7916的设计
RTM7916的GSMQB均从WTR4905Port5输出,通过内部开关将GSMLB信号从HB_SWOUT输出到LB_IN。
其他14路开关的分配情况如下,FDD频段的信号都是连接到双工器的ANT管脚,是双向信号。
TDDB40和41是在6743中进行开关切换,这里也是双向信号。
但B34/39的开关切换在7916中进行,所以Tx和Rx信号是分开的单向信号。
7916的功率检测信号CLP同样需要走50ohm阻抗线到WTR4905中,由于平台成熟,就省去了线上预留的衰减网络。
7916最终汇集所有信号到天线连接器,这段线一定要尽量短尽量不要匹配。
毕竟兼顾低中高频段,很难有合适的匹配。
发射端外围电路
首先看比较简单的B40/41部分。
B40/41在6743内部做Tx和Rx的切换,所以在6743输出到7916间仅需要增加一个滤波器就可以了。
这路滤波器需要对发射和接收信号均进行滤波,所以要选择支持Tx功率的滤波器(如29dBm)。
同时在电路上要根据Datasheet预留相应匹配。
TDSCDMAB34/39以及LTEB39的发射更简单,甚至不需要滤波器,直接从6743穿过一个隔直电容后接到7916上。
对于FDD的发射来说,需要先从6743输出到双工器,然后由双工器的ANT端输出到7916。
以B1为例,需要看双工器规格书,在哪里预留好匹配。
通常来说,双工器ANT端的到地电感对整个频段的最关键,且需要就近摆放。
调整Tx端的到地电感,则能在电流和ACLR见找到最佳值。
B1/2/3/4/5/7/8的发射端双工电路都类似,不再重复。
需要说明的是,低频除了B5/26和B8双工是指定的,其他三路低频的双工是可选的。
比如B20/28A这个位置,在欧洲版本的时候,就贴B20双工,在南美频段的时候,就贴B28A双工。
完全根据项目定义而定。
主接收端外围电路
上述发射通路的管脚还是比较充裕的(5低频5中频3高频),但是主接收通路的管脚是严重不足的。
WTR4905仅有3低频3中频2高频,所以需要我们用开关来进行合理分配。
比较通用的开关是SP2T和SP6T,RDA开关的价格分别为1.5美分和3美分。
高频的接收比较容易,B40直接独享HB1通路,B7和B41合路后进入HB2通路。
在B7的通路上还预留了一个0ohm,当仅需要B7的时候,可以直接跳过这个开关。
开关输出端的匹配电路依旧需要靠近WTR4905,且需要隔直。
因为WTR4905的管脚上均有直流分量。
中频信号的主接收就相对复杂一些:
PRx_MB1需支持B3/B34/B39/G1800,PRx_MB2则需要支持B1/B4,PRx_MB3需要支持B2/BC1/G1900。
PRx_MB1的接收电路如下,B3/B34/B39通过一个SP3T开关合路到WTR4905的PRx_MB1上。
若项目定义中,用到LTEB3或WCDMAB3,则贴B3的双工器,GSM1900的Rx也通过双工器到SP3T开关。
若仅需要GSM1900,而没有LTEB3,则仅通过B3RxSAW便可完成接收通路。
B34/39则主要用于国内,是一个1in2out的SAW,所不需要这两个频段,则可直接跳过SP3T开关。
PRx_MB1是支持SAWLess的,这里不用的原因是SAWLess并不支持LTE频段。
在F16国内项目上实现的SAWLess是因为MB1上仅走TDSCDMAB34/39和GSM1800/1900的接收。
PRx_MB2上是B1和B4的PRx,B4接收频段嵌在B1接收频段内,同样通过SP2T开关进行切换,并预留B1跳开开关的兼容设计。
PRx_MB3则是B2、BC1和GSM1900的共用接收。
低频接收中,PRx_LB1是最复杂的,因为B12/13/20/28a/28b均只能走这个信道。
前面发射通路中已经介绍了,会根据项目定义选择不同双工。
接收则不论选哪些双工,这5路信号全部要从PRx_LB1。
PRx_LB2则是给B8和GSM900的,PRx_LB3则是给B5/26/G850的。
分集接收端外围电路
通常只有LTE强制需要分集接收,所以分集接收部分电路仅针对LTE部分。
WTR4905的分集接收DRx仅有2H2M3L,所以要针对项目定义合并一些频段。
从项目定义的所有区域来看,LTE高、中、低频最多都只需三个频段,但不存在九个频段都共存的情况。
所以天线前端通过SP8T接收下来信号,通过硬件上贴不同的通路,也能满足项目定义要求。
如上图,当需要三组高频时(移动五模),则B41和B7通过SPDT接入后端DRx_HB2;
当需要三组中频时(电信六模),则B41通路给B1用掉过开关,实现三路中频;
有两种情况需要三路低频:
南美全频段时,B28/B12通过开关接入DRx_LB1,B5接入DRx_LB3;
澳洲频段时,B28掉过开关到DRx_LB1,B8接入DRx_LB2,B5接入DRx_LB3.
GPIO控制电路
在射频电路里,几颗大的芯片都是用MIPI来控制的,但一些开关则需要用GPIO来控制。
在GPIO的选择时,需要选择8909平台GRFC范围内的GPIO(70-83),可参考80-NP408-1。
在GPIO有富裕的情况下,请优先选择主芯片外圈的GPIO,便于Layout走线。
PRx通路上有如下部分需要GPIO控制:
B34/39/3间的SP3T,需要两路GPIO
B7/41的SP2T,需要一路GPIO
B1/4的SP2T,需要一路GPIO
B12/28A/28B间的SP3T,需要两路GPIO
这里可以共用一些GPIO,便于减少走线难度。
从频段上看,中频控制需要的GPIO最多(三个),低频和高频则可共用这三个GPIO。
主接收的GPIO和真值表对应关系如下:
DRx通路上有如下部分需要GPIO控制:
分集接收主开关,SP8T共需三路GPIO
分集接收B7/41SP2T需一路GPIO
分集接收B3/39SP2T需一路GPIO
分集接收B12/28SP2T需一路GPIO
同样可以借用PRx中的GPIO给同频段的DRx使用,减少GPIO的占用。
分集接收的GPIO和真值表对应关系如下:
关于GPIO再补充说明一下,这些控制逻辑是和项目定义、硬件bom相关的。
当我们选用某个区域的频段配置,BOM需要做相应的变化,驱动要选不同的RFCard(控制逻辑不同),从而实现设计的初衷。
天线调谐开关电路
海外项目频段较多,尤其在低频方面往往比国内更低。
低频对天线环境的要求更高,往往无法实现足够的带宽,这时候就需要天线调谐开关来对不同频段进行切换,也就是把有限的带宽移到当前信号的频段上,从而提升天线性能。
以Sitri的SP4T天线开关为例进行说明:
RFC接到天线的其中一个馈点,RF1/2/3/4这四个脚接四个不同的天线匹配,通过CTRL1/2/3三根控制线来选择RFC到底接哪组匹配。
所以我们电路上要给天线调谐开关预留5根线:
电源、地、三根控制GPIO。
由于6pinZIF比较通用,所以多预留了根地线。
至此主射频部分原理图设计完成。
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