簡(jiǎn)單而言，發(fā)射機(jī)就是可以將信號(hào)按一定頻率發(fā)射出去的裝置，主要可分為調(diào)頻發(fā)射機(jī)，調(diào)幅發(fā)射機(jī)，光發(fā)射機(jī)，哈里斯發(fā)射機(jī)等多種類(lèi)型，廣泛應(yīng)用于電視，廣播，雷達(dá)等各種民用、軍用設(shè)備。

CDMA原理

CDMA系統(tǒng)使用的信號(hào)擴(kuò)展方式為“直接序列”擴(kuò)展方式。為了擴(kuò)展信號(hào)，CDMA系統(tǒng)用一個(gè)獨(dú)特的、稱作擴(kuò)展碼的編碼乘以未調(diào)制的基帶數(shù)據(jù)，編碼中含有一定數(shù)量的碼片。

產(chǎn)生的擴(kuò)展數(shù)據(jù)被調(diào)制到載波上用于發(fā)射，被調(diào)制的載波帶寬受擴(kuò)頻編碼碼片速率的直接影響。WCDMA使用3.84MHz的碼片速率，產(chǎn)生帶寬很寬的發(fā)射頻譜，因此使用“寬帶”一詞。

為了提取原始信息，CDMA接收機(jī)解調(diào)信息載波并使用相關(guān)器（帶有原始發(fā)射機(jī)擴(kuò)頻碼）重新生成（解擴(kuò)）想要的信號(hào)。被提取的數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)窄帶的帶通濾波器后根據(jù)需要進(jìn)行進(jìn)一步處理。

關(guān)于WCDMA發(fā)射機(jī)

上世紀(jì)80年代初開(kāi)始商用的以模擬技術(shù)為主要特征的移動(dòng)通信系統(tǒng)被稱為第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)；90年代人們普遍使用的以GSM和IS-95為代表的數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)被稱為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)；而被命名為IMT-2000的以智能移動(dòng)通信技術(shù)為主要特征的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)被稱為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。與前兩代系統(tǒng)相比，3G系統(tǒng)有更大的容量、更好的通信質(zhì)量、更高的頻帶利用率，這些特點(diǎn)使得它能為高速和低速移動(dòng)用戶提供話音、數(shù)據(jù)、會(huì)議電視及多媒體等多種業(yè)務(wù)。而且用戶能在全球范圍內(nèi)無(wú)縫漫游。

1992年，世界無(wú)線電會(huì)議（WRC）在2GHz附近分配了一個(gè)頻段，隨后，國(guó)際電信聯(lián)盟無(wú)線通信部（ITU-R）開(kāi)始著手定義一份3G系統(tǒng)的要求清單，為滿足這些要求提出了許多技術(shù)：包括WCDMA、OFDM、TDSCDMA和ODMA。第三代合作伙伴項(xiàng)目（3GPP）的技術(shù)實(shí)體被指定分析這些提議的技術(shù)。這項(xiàng)工作的結(jié)果是，WCDMA成為了3G系統(tǒng)最傾向于采用的技術(shù)。3GPP曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)一個(gè)技術(shù)規(guī)范，其中的25.101章包括了WCDMA移動(dòng)終端RF硬件部分的核心性能要求。3GPP還定義了WCDMA終端兩種可選擇的工作模式：

頻分復(fù)用模式[FDD]：

·物理信道由兩個(gè)參數(shù)確定：RF信道號(hào)和信道碼

·適合快速移動(dòng)應(yīng)用

·上行和下行鏈路在頻域分開(kāi)

·下行鏈路比上行鏈路容量大

·上行和下行鏈路都是100％的占空比

時(shí)分復(fù)用模式[TDD]：

·物理信道由三個(gè)參數(shù)確定：RF信道號(hào)、信道碼和時(shí)隙

·適合室內(nèi)或慢速移動(dòng)應(yīng)用

·上行和下行鏈路具有相似的容量并占用相同的信道

·上行和下行鏈路都有DTx

DTX（不連續(xù)傳輸）是一種用于優(yōu)化無(wú)線語(yǔ)音通信系統(tǒng)效率的方法，這種方法在沒(méi)有語(yǔ)音輸入的時(shí)候隨時(shí)的關(guān)閉移動(dòng)或便攜式電話。典型的2路通話中，每一方說(shuō)話的時(shí)間都略小于總時(shí)間的一半，所以如果發(fā)射機(jī)只在存在語(yǔ)音輸入的時(shí)候打開(kāi)，電話工作的占空比就可以小于50％。

這種情況能夠節(jié)約電池能量、減輕發(fā)射機(jī)元件的工作負(fù)擔(dān)、使信道更加空閑，允許系統(tǒng)利用空閑帶寬與其它信號(hào)共享信道。DTX利用語(yǔ)音活動(dòng)檢測(cè)（VAD）電路工作，在無(wú)線發(fā)射機(jī)中有時(shí)稱作工作語(yǔ)音傳輸（VOX）。

3GPP還規(guī)范了FDD終端使用僅60MHz帶寬，雙工間隔為190MHz：2110MHz-2170MHz用于移動(dòng)RX，1920MHz-1980MHz用于移動(dòng)TX。

WCDMA發(fā)射機(jī)規(guī)范要求

鄰近信道功率比[ACPR]：ACPR度量了干擾或者說(shuō)是相鄰頻率信道功率的大小。通常定義為相鄰頻道（或偏移）內(nèi)平均功率與發(fā)射信號(hào)頻道內(nèi)的平均功率之比，ACPR描述了由于發(fā)射機(jī)硬件非線性造成的失真大小。

ACPR對(duì)于WCDMA發(fā)射機(jī)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，因?yàn)镃DMA調(diào)制在調(diào)制載波中產(chǎn)生緊密相鄰的頻譜成分。這些成分的互調(diào)制導(dǎo)致中心載波兩側(cè)頻譜的再生，發(fā)射機(jī)的非線性將使這些頻譜再生成分進(jìn)入相鄰信道。

誤差向量幅度[EVM]：誤差向量（包括幅度和相位的失量）是在一個(gè)給定時(shí)刻理想無(wú)誤差基準(zhǔn)信號(hào)與實(shí)際發(fā)射信號(hào)的向量差。

因?yàn)樵诿總€(gè)符號(hào)變化時(shí)它也在不斷的變化，這個(gè)新的參數(shù)（EVM）定義為誤差向量在一段時(shí)間內(nèi)的RMS值。

EVM對(duì)于WCDMA發(fā)射機(jī)性能也是十分重要的，因?yàn)樗硎玖税l(fā)射信號(hào)的調(diào)制質(zhì)量。大EVM值將導(dǎo)致糟糕的檢測(cè)精度，從而降低收發(fā)機(jī)的性能。

頻率誤差：規(guī)定的載波頻率和實(shí)際載波頻率之差。由于引起鄰信道干擾和低質(zhì)量檢測(cè)精度，大的頻率誤差降低了收發(fā)機(jī)的性能。

雜散和諧波：雜散是發(fā)射機(jī)中不同的信號(hào)組合產(chǎn)生的信號(hào)，諧波是發(fā)射機(jī)的非線性特性產(chǎn)生的失真產(chǎn)物。諧波產(chǎn)生在發(fā)射信號(hào)頻率的整數(shù)倍頻率上。定義了一些關(guān)鍵的發(fā)射機(jī)參數(shù)以后，我們現(xiàn)在列出了規(guī)范和設(shè)計(jì)3GWCDMA發(fā)射機(jī)終端的一些重要的要求。

解析WCDMA發(fā)射機(jī)

WCDMA無(wú)線射頻方面整機(jī)指標(biāo)相對(duì)2G來(lái)講嚴(yán)格了很多，主要表現(xiàn)在信號(hào)的純度（泄露）、高動(dòng)態(tài)范圍、調(diào)制帶寬（5MHz）、復(fù)雜的碼域分析。為了實(shí)現(xiàn)整機(jī)的外部表現(xiàn)滿足協(xié)議規(guī)范要求，系統(tǒng)內(nèi)個(gè)模塊的指標(biāo)分配非常重要。因此在研發(fā)階段單板和主要器件的各項(xiàng)指標(biāo)要求更為苛刻。Maxim提供多種WCDMA發(fā)射機(jī)IC，覆蓋了大部分通用頻率范圍，在此選用了其中的一個(gè)方案作為例子，見(jiàn)圖。

WCDMA 超外差發(fā)射機(jī)

本發(fā)射機(jī)是完整WCDMA收發(fā)機(jī)參考設(shè)計(jì)的一部分，包含4個(gè)主要的IC：

MAX2388 接收前端

MAX2309 IF 正交解調(diào)器

The MAX2363 正交調(diào)制器/上變頻器發(fā)射IC

The MAX2291 RF 功率放大器

發(fā)射機(jī)硬件采用380MHz的IF和1920MHz到1980MHz的Tx頻率。雙工器通過(guò)將Tx通道（與Rx通道）連接到天線實(shí)現(xiàn)全雙工工作。

在Tx電路后端，MAX2363接收基帶傳送的I、Q差分信號(hào)作為輸入、進(jìn)行正交調(diào)制、IF和RFLO頻率合成以及RF上變頻。IFLO由內(nèi)部VCO和PLL合成，頻率為760MHz。外部RFVCO模塊提供的-7dBm信號(hào)以高端注入方式輸入MAX2363上變頻器。片上RF驅(qū)動(dòng)器使芯片能夠直接驅(qū)動(dòng)外部PA。

在Tx電路前端，芯片級(jí)封裝的線性PA（MAX2291）在本應(yīng)用中提供28dB的增益，輸出功率達(dá)+28dBm。由于PA之后的插入損耗大約為4dB，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的最大天線輸出為24dBm。

完全進(jìn)入工作狀態(tài)以后，WCDMA系統(tǒng)大多數(shù)時(shí)間都工作在中等功率下而不是全功率。MAX2291提供了兩種輸出功率的優(yōu)化模式用于滿足這個(gè)需求，延長(zhǎng)了通話時(shí)間，同時(shí)具有下列預(yù)期的性能：

Vcc為3.5VDC，高功率模式下測(cè)得：

Pout=28dBm

頻率=1.95GHz

ACP1=-39dBc（在5MHz偏移測(cè)得，3.84MHz帶寬）

功率附加效率=37％

待機(jī)電流Icc=97mA

Vcc為3.5VDC，低功率模式下測(cè)得：

Pout=16dBm

頻率=1.95GHz

ACP1=-38dBc（在5MHz偏移測(cè)得，3.84MHz帶寬）

功率附加效率=14％

待機(jī)電流Icc=30mA

前邊給出的3GPP規(guī)范規(guī)定WCDMA發(fā)射機(jī)輸出的功率必須在+24dm到-50dBm之間以滿足要求的74dB動(dòng)態(tài)范圍。v1.0參考設(shè)計(jì)板設(shè)計(jì)為80dB的動(dòng)態(tài)范圍，留出了一些余量。