基于射頻功率放大器的GSM/DCS雙頻段RF射頻前端設計

圖7 DCS頻段總增益仿真結果

高隔離射頻開關

本文設計的GSM/DCS雙頻段射頻前端模塊中，GSM/DCS雙頻段射頻功率放大器管芯的輸出端分別與GSM輸出匹配網絡和DCS輸出匹配網絡連接至同一節點。而DCS工作頻段范圍為1710MHz~1910MHz，覆蓋了GSM頻段（880MHz~915MHz）的二次諧波頻率范圍（1760MHz~1830MHz）。因此當GSM頻段發射選通時，GSM頻段射頻信號的二次諧波可通過共同節點泄漏至DCS輸出匹配網絡，從而傳輸至天線。

雖然GSM頻段發射選通時，射頻開關DCS端為關閉狀態，但由于普通射頻開關處于關閉狀態時，隔離度只有20dB左右。因此，當GSM頻段二次諧波信號較強時，仍有一定功率的射頻信號通過射頻開關DCS端耦合至天線，使得GSM頻段發射時，天線端輸出的GSM頻段二次諧波信號較高，超出系統指標要求。為了滿足通信系統要求諧波分量在-30dBm以下的要求，射頻開關的DCS端設計為高隔離結構，當射頻開關GSM端選通時，DCS端至天線端的隔離度高達80dB，使得GSM頻段信號的二次諧波無法通過射頻開關DCS端傳輸至天線，從而極大地降低了兩個頻段之間的射頻干擾。

本文小結

本文提出一種新穎的射頻功率放大器電路結構，使用一個射頻功率放大器實現GSM/DCS雙頻段功率放大功能。同時將此結構射頻功率放大器及輸出匹配網絡與CMOS控制器、射頻開關集成至一個芯片模塊，組成GSM/DCS雙頻段射頻前端模塊，其中射頻開關采用高隔離開關設計，使得諧波滿足通信系統要求。本文設計的GSM/DCS雙頻段射頻前端模塊，在GSM發射模式下，模塊天線端輸出功率為33dBm，效率38%，諧波抑制-33dBm以下；DCS發射模式下，模塊天線端輸出功率為30dBm,效率30%，諧波抑制-33dBm以下。