1.4 WCDMA手机射频结构

WCDMA有FDD WCDMA与TDD WCDMA之分，目前所见的WCDMA手机都是FDD WCDMA手机。TDD WCDMA手机的接收、发射电路结构不会超出前面所讲述的接收机、发射机电路结构。从电路结构上看，TDD WCDMA与FDD WCDMA的最大不同在于：TDD WCDMA采用时分双工的技术，需要使用天线开关电路；而FDD WCDMA采用频分双工的技术，使用双工器即可。

WCDMA手机既可工作于WCDMA系统，又可工作于GSM系统，从这一点上来说， WCDMA手机也是一种双模手机。

目前的WCDMA手机使用两种不同的射频系统：一个是由超外差一次变频接收机与带上变频的发射机组成的系统，如摩托罗拉的A925、LG的U8110、夏普的902SH；一个是由直接天线的线性接收机与直接调制的发射机组成的系统，如诺基亚的7600、6630。

这些WCDMA手机中其实包含两个射频系统：一个是WCDMA射频系统，另一个是GSM射频系统。关于GSM射频系统可参考其他相关的书籍，在本节内容中，仅讲述WCDMA手机中的WCDMA射频系统。

1.4.1 一次变频与上变频收发信机

WCDMA手机的WCDMA射频系统可由超外差一次变频的接收机与带上变频的发射机组成。在所见的WCDMA手机中，夏普的902SH与802SH、摩托罗拉的A835与A925手机、LG的U8110与U8138等手机的WCDMA收发信机都是采用的该射频系统。图1-6所示的是采用该射频系统的LG U8110手机的射频系统方框图，其中的大片灰色部分是手机中GSM接收发射射频信号处理器的电路。

在图1-6中，UMTS Wopy部分是U8100手机中的WCDMA接收机电路，UMTS Wivi部分是U8110手机中的WCDMA发射机电路。

在接收方面，天线感应接收到的射频信号经天线开关、双工器进入接收机电路。接收射频信号首先由低噪声放大电路放大，放大后的接收射频信号经滤波器后到接收混频电路。在接收混频电路中，接收射频信号与WCDMA接收本机振荡信号进行混频，得到190MHz的WCDMA接收中频信号。在常见的采用该射频系统的WCDMA手机中，其WCDMA接收中频信号都是190MHz。

190MHz的WCDMA接收中频信号经中频滤波器滤波后，由中频放大电路放大。放大后的接收中频信号被送到RXIQ解调电路。在RXIQ解调电路，接收中频信号与解调电路的本振信号进行混频，还原出接收机的基带信号。

在不同的WCDMA手机中，RXIQ解调电路的本振信号产生的方式不同。例如在摩托罗拉A925手机中，有一个380MHz的接收中频VCO电路，该电路产生的380MHz的VCO信号被2分频、移相，得到RXIQ解调电路的本机振荡信号，如图1-7所示。

在LG的U8110手机及夏普的902SH手机中，有一个1520MHz的中频VCO电路。该电路产生的1520MHz中频VCO信号被8分频、移相，得到RXIQ解调电路的本机振荡信号。

RXIQ解调电路输出的信号经放大、滤波后，被送到基带电路做进一步处理，以还原出模拟的语音信号。

在发射方面，基带电路处理得到的发射基带信号经滤波后被送到发射IQ调制电路，调制到发射中频载波上，得到380MHz的发射已调中频信号。在所见的采用该射频系统的WCDMA手机中，WCDMA发射中频都是380MHz。从新出现的WCDMA射频集成电路来看，未来也会有采用高发射中频（570MHz）的WCDMA发射机。

在不同的手机中，发射IQ调制电路所使用的发射中频载波产生的方式不同。例如在摩托罗拉A925手机中，有一个760MHz的发射中频VCO电路，该电路产生的760MHz的VCO信号被2分频、移相，得到380MHz的发射中频载波信号。

在LG的U8110手机及夏普的902SH手机中，有一个1520MHz的中频VCO电路。该电路产生的1520MHz中频VCO信号被4分频、移相，得到380MHz的发射中频载波信号。

IQ调制电路输出的发射已调中频信号经放大、滤波后，被送到发射上变频电路，与射频VCO电路输出的发射本振信号进行混频，得到WCDMA发射射频信号。WCDMA发射射频信号经功率放大后，经隔离器、双工器、天线开关到天线，由天线转化为电磁波辐射出去。

图1-7所示的是摩托罗拉A925手机的射频系统方框图。相对于图1-6，图1-7比较复杂，但这里不对其予以讲述。读者完全可以根据前面所述的内容自行分析该图，以加深对射频系统方面的知识的掌握。

1.4.2 直接变换与直接调制的收发信机

WCDMA手机的WCDMA射频系统可由直接变换的线性接收机与直接调制的发射机组成，这属于新的零中频方案。在所见的WCDMA手机中，三星的Z105与Z107、诺基亚的7600与6630等手机采用该射频系统。图1-8所示的就是采用该射频系统的诺基亚7600手机的射频电路方框图。

在WCDMA接收方面，天线感应接收到的射频信号经双工器进入接收机电路。接收射频信号首先由低噪声放大电路放大。放大后的信号经射频滤波后，到IQ解调电路，与接收本机振荡信号进行混频，还原出接收机基带信号。IQ解调电路所使用的本机振荡信号由接收频率合成电路产生。

在WCDMA发射方面，基带电路处理得到的发射基带信号被滤波后，经多工器到IQ调制电路，调制到WCDMA发射射频载波信号上。发射射频载波由发射频率合成器产生。

IQ调制电路输出最终的WCDMA发射射频信号，经驱动放大器、功率放大后，再经隔离器、双工器到天线，由天线转化为电磁波辐射出去。

1.4.3 直接变换与上变频的收发信机

除上面两种WCDMA射频系统外，WCDMA手机中的WCDMA射频系统还可由直接变换的线性接收机与带发射上变频的发射机组成。图1-9所示的就是采用Maxim芯片组成的直接变换与上变频的收发信机射频方框图。对于该射频系统，这里不再赘述，读者可参考前面的相关内容来自行分析理解。