| 1. 3G移動(dòng)電話對元器件的要求
電子元器件是發(fā)展移動(dòng)通信的基礎(chǔ),第2.5代（2.5G）和第三代（3G）移動(dòng)通信的發(fā)展,對移動(dòng)電話電子元器件提出了新的要求,不僅要發(fā)展構(gòu)成基本電路的元器件,而且還需要為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話的新功能而開發(fā)與應(yīng)用新型器件。近幾年來,移動(dòng)通信的發(fā)展促進(jìn)了移動(dòng)電話的各種元器件快速發(fā)展。
(1)專用元器件要符合特定的要求
各種類型的3G移動(dòng)電話的體制和技術(shù)指標(biāo),都從屬于各自的系統(tǒng)體制標(biāo)準(zhǔn)。同樣,移動(dòng)電話的元器件也必須符合相應(yīng)的移動(dòng)電話的要求。因此,核心芯片都設(shè)計(jì)成專用芯片（ASIC）。除通用元器件之外,其他元器件的技術(shù)指標(biāo)也都要滿足相應(yīng)移動(dòng)電話的各種特定的要求。
(2) 要求元器件高頻化,信號處理器件高速化
3G移動(dòng)電話工作在2000MHz頻段,具有高速數(shù)據(jù)、活動(dòng)圖像及因特網(wǎng)接入功能,已不僅用于傳輸話音。要求高頻元器件向更高頻段發(fā)展,核心芯片中的數(shù)字信號處理器(DSP)須具有更高速的運(yùn)算能力,才能處理實(shí)時(shí)多媒體信息。
�。�3）實(shí)現(xiàn)新功能需要新型器件
為實(shí)現(xiàn)3G移動(dòng)電話的新功能,除了須開發(fā)移動(dòng)電話基本結(jié)構(gòu)所需的元器件外,還需要開發(fā)與應(yīng)用新型器件,如彩色顯示屏、CMOS攝像模塊、藍(lán)牙模塊和GPS接收器模塊等。
（4）小型化、片式化,性能穩(wěn)定可靠
用慣了小巧玲瓏手機(jī)的用戶,不會愿意再用回“大哥大”。因此,3G移動(dòng)電話要求元器件小型化、片式化、單片化、模塊化,性能穩(wěn)定可靠。
（5）低功耗
隨著3G移動(dòng)電話功能的增加,需增加許多器件。如不控制功耗,移動(dòng)電話將失去移動(dòng)性的特點(diǎn)。降低3G移動(dòng)電話器件的功耗具有特別意義。
�。�6）價(jià)格相宜
移動(dòng)電話市場競爭激烈,元器件的價(jià)格是移動(dòng)電話生產(chǎn)廠商和元器件供應(yīng)商都必須要考慮的問題。價(jià)格昂貴的移動(dòng)電話是難以大量推廣的。
2. 移動(dòng)電話元器件的新進(jìn)展
移動(dòng)電話從整體上可分為硬件和軟件兩大部分。硬件包括為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電話各項(xiàng)功能和技術(shù)指標(biāo)而設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)和人機(jī)界面,3G移動(dòng)電話為實(shí)現(xiàn)新功能,還需嵌入多種模塊;軟件則用于控制電路的工作并執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)議。
2.1 移動(dòng)電話專用芯片
移動(dòng)電話的芯片主要有射頻（RF）芯片和基帶芯片,3G移動(dòng)電話還需要藍(lán)牙、GPS接收器、攝像和圖像處理等專用芯片。
�。�1）射頻芯片
移動(dòng)電話的射頻電路負(fù)責(zé)無線信號的接收與發(fā)送,包括雙工器（或天線開關(guān)）、低噪聲放大器（LNA）、接收器、發(fā)送器、功放和PLL頻率合成器等。早期的GSM RF電路使用4片IC（不含天線開關(guān)和功放）來實(shí)現(xiàn),后減為3片。隨著MMIC工藝技術(shù)的進(jìn)步和射頻技術(shù)的發(fā)展,到1999年開始實(shí)現(xiàn)了 GSM 900/1800/1900三頻手機(jī)的RF芯片單片化。RF采用單芯片后,比原來采用3片芯片時(shí)的元器件數(shù)量減少了55%,所占用的電路板面積減少了69%。
射頻IC通常使用砷化鎵和硅材料制造,近幾年發(fā)展了SiGe材料。由于SiGe器件能在較低功耗下具有高性能,且價(jià)格低,最適宜用來制造低噪聲放大器和功率放大器,目前已在射頻芯片中得到了廣泛應(yīng)用。
用于2.5G GPRS的RF電路,國外近幾年已有多家公司推出了單芯片產(chǎn)品,大都采用了SiGe材料和BiCMOS技術(shù),電路設(shè)計(jì)普遍選用了零中頻方案,使整機(jī)的集成度進(jìn)一步提高,與以往的超外差方案相比,外部元件數(shù)量、電路板尺寸、重量和成本都大幅度降低。與此同時(shí),適用于3G移動(dòng)電話開發(fā)的RF芯片也已陸續(xù)推向市場。
�。�2）基帶芯片
在移動(dòng)電話中基帶ASIC的核心是數(shù)字信號處理器（DSP）和微控制器(MCU),在以傳輸話音為主的GSM手機(jī)中,基帶使用了一個(gè)DSP和一個(gè)MCU。DSP用來實(shí)現(xiàn)編解碼、調(diào)制解調(diào)、加密解密、話音數(shù)據(jù)的壓縮解壓縮和通信協(xié)議棧中物理層協(xié)議的功能;而MCU則用來支持用戶操作界面,并實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議棧中的上層協(xié)議的各項(xiàng)功能。基帶芯片組通常由兩片芯片組成,一片是含有DSP和MCU的數(shù)字基帶芯片,另一片是模擬基帶芯片。3G移動(dòng)電話對DSP和MCU的處理速度和功能有更高的要求。
在新一代移動(dòng)電話中,為了同時(shí)支持實(shí)時(shí)通信和多媒體應(yīng)用,可從物理結(jié)構(gòu)上將通信和應(yīng)用這兩種功能分開,交由兩個(gè)或多個(gè)DSP來完成,或采用一個(gè)DSP加上協(xié)處理器的結(jié)構(gòu)。同時(shí),為適應(yīng)3G應(yīng)用的不確定性,DSP將朝著通用處理器的方向發(fā)展,具有超高速指令緩沖存貯和內(nèi)存管理等功能,并配備實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)任務(wù)管理。由于通信速率和應(yīng)用復(fù)雜度的提高,DSP的運(yùn)算速度要從2G或2.5G手機(jī)所用的50～100MIPS,提高到500MIPS以上。同樣,MCU也需要進(jìn)行類似的改變,以增強(qiáng)其控制功能。
基帶芯片發(fā)展的另一個(gè)方向是集成技術(shù)的不斷提高,1999年從0.25μm工藝轉(zhuǎn)到0.18μm,目前已使用0.13μm工藝,并正在開發(fā)0.1μm以下的技術(shù) 。
�。�3）其他芯片
為適應(yīng)3G移動(dòng)電話的需要,Intel開發(fā)的高效能快閃存儲器的存儲量可達(dá)64Mb,速度比現(xiàn)有閃存快4倍,正在開發(fā)存儲量為128Mb的產(chǎn)品。功放模塊在工藝上一方面提高芯片的電性能和集成度,另一方面采用多層陶瓷基板,以減小模塊體積。MAXIM開發(fā)的一種移動(dòng)電話用降壓型調(diào)節(jié)器MAX1820芯片,在手機(jī)工作時(shí),可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功放的供電電壓,以延長電池使用時(shí)間。
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66821730(技術(shù)支持)
