无线通信 | 射频收发芯片RF Transceiver的概念、作用、参数及选型_移动通信的transceiver

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本节目录

一、射频收发芯片
1、射频收发芯片的概念
2、射频收发芯片的作用
3、射频收发芯片的参数
4、射频收发芯片的选型
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本节内容
一、射频收发芯片
射频电路中最核心的部分就是射频收发芯片。各种射频发射信号都起源于射频收发芯片，而各种射频接收信号也最终在射频收发芯片内部结束。所以射频收发芯片在整个射频电路中处于绝对的核心地位。
1、射频收发芯片的概念
射频收发芯片是射频收发信机的核心。由于消费电子产业的高速发展，现在射频电路都已经高度集成化了，很多单元电路都集成到IC芯片内部了。现在的无线通信产品基本都包含一颗或几颗射频收发IC芯片，无线电子产品的射频系统架构通常用射频收发芯片为核心，再搭配一些外围射频前端电路构成。
有些集成度较高的射频收发芯片甚至包含功率放大器、射频开关、低噪声放大器；而在 5G移动通信手机射频收发芯片中还包括天线。

2、射频收发芯片的作用
射频收发芯片的Transceiver，由两个英文单词组合而来，即Transmitter和Receiver，射频收发芯片能够实现发射和接收的功能，是射频收发系统的核心，完成变频、频率合成、信号放大、滤波、开关切换等功能。
3、射频收发芯片的参数
①支持的工作频段（Band）
每个无线通信系统都有自己的工作频率范围，这个频率范围就是大家常说的频段，如2G 移动通信有4个频段，Wi-Fi有2.4GHz附近和5GHz附近两个频段。对于射频收发芯片，最关心的就是支持哪些工作频段。
②TX（Transmitter）参数
输出功率、增益、频谱模板、调制质量、非线性产物指标、功耗等。
③RX（Receiver）参数
灵敏度、动态范围、非线性产物等指标。
④电源
需要几路电源，分别是多少伏。
⑤功耗
每路电源功耗大小，总功耗大小。
⑥控制逻辑电平
控制逻辑电压是多少。
⑦时钟类型
时钟是多少赫兹（Hz）的，是无源晶体还是有源晶振。
⑧接口类型
和处理器或 MODEM 的通信接口是什么。
4、射频收发芯片的选型
通常射频收发芯片和处理器或MODEM、电源管理芯片等作为一整套方案（套片），而一个平台的套片是固定的，选定了平台也就确定了射频收发芯片。
工作频段或频率范围，需要根据所要设计的项目的规格要求，评估射频收发芯片支持的频段是否满足项目的要求。
①TX参数
射频收发芯片在各频段上的输出功率。系统最大输出功率由这样几部分决定：射频收发芯片最大输出功率，功率放大器（PA）的放大增益，以及其他电路带来的损耗。
频谱模板，射频收发芯片输出信号的频谱性能，除正常的输出频谱模板外，针对不同的无线通信标准有不同的考量，要求这些信道外的频谱衰减得越小越好。
调制质量，衡量射频收发芯片调制质量的性能指标有EVM、相位误差等指标。
非线性产物指标，非线性产物指标用于衡量射频收发芯片的非线性。射频系统或电路在大多数情况下并不是工作在严格的线性状态，而是工作在近似线性的状态，因此就会有非线性产物产生，如谐波、杂散、交调、互调等。通常希望谐波、杂散越小越好，具有合适的P1dB和OIP3。
各端口的阻抗,射频信号都有阻抗大小要求，相关信号端口都有输入输出阻抗，以便进行射频前端电路的设计,还要注意载波抑制和镜像抑制的能力。
②RX参数
噪声系数（NF），对于接收机来说，NF越小越好。灵敏度,灵敏度越高越好。最大输入功率,是接收机能接收的最大功率，根据不同的通信标准进行选择和衡量。接收机增益,接收机的放大性能，根据项目要求选择合适的增益，从而实现相应的灵敏度。线性度，用P1dB和IIP3来衡量。端口阻抗,同 TX 参数一样，也需要关注端口阻抗。抗干扰能力，主要考虑阻塞、邻近信道抑制、抗 TX 噪声能力等指标。还应该关注电源、功耗、时钟类型、控制接口、逻辑电平等系统性指标。