预计在末来几年超低成本手机(ULCH)市场会迅速增长。RF设计将是ULCH的关键。

　　灵敏度是关键

　　就系统而言，灵敏度是ULCH的1个关键参量，它直接涉及到收发器的性能。这是因为系统灵敏度直接影响所需的网络基础架构的投资和实际用户的感受。可以始终如一地接收较小信号的手机将具有较好的语音清晰度和较少的通话破坏(如服务可达性问题和失掉通话)。较好的灵敏度能改善给定蜂窝内的手机有效范围(包括蜂窝边沿)并为衰减条件提供较好的抗扰度。ULCH市场的网络经营商可以选择在基站和相关基础架构设备中从最小的资本投资来补偿一般的每用户平均营收(ARPU)水平。

　　在产品方面，手机制造商集中在灵敏度性能方面，因为它涉及到制造设计和产品安全系数以及手机通话质量。例如，天线设计将明显地影响全向接收灵敏度性能。内部天线日益普遍，但这也增加了设计复杂性。天线的位置、尺寸、形状因数和性能往往兼顾到符合手机的机械要求。

　　考虑GSM无线电(图1)中的信号流有助于理解收发器对ULCH产品设计的影响。在接收工作期间，天线开关(ASM)根据频带选择连接来自天线的输入信号到适合的表面声波(SAW)滤波器。ASM和SAW滤波器给被接收的信号带来插入损耗(IL)。SAW和收发器之间的输入匹配使得从SAW输出到收发器低噪声滤波器输入的功率或电压传输最大化。

　　然后，收发器下变频RF信号到基带，直接或通过中频(IF)，并选择合适的信道。此过程对接收信号造成不可避免的衰减。这包括输入匹配影响和噪声指数(NF)。

　　然后语音和数据信息通过收发器和基带之间的基带接口。

　　选择最佳NF

　　ULCH和任何手机所选用的收发器应该最佳地提供最低NF。较大的收发器NF裕度另一好处是手机系统BOM(材料单表)比较少。这是因为手机设计人员可以选择接收信号链路的前端元件，包括能提供成本和IL最佳折衷的ASM和SAW。

　　组合两个器件在单一模块中的双SAW比用两个分立元件节省成本20%左右、减小PCB面积45%左右，但性能稍微有点降低，这包括增大IL和通带波纹。尽管这可能影响系统灵敏度和降低阻断器衰减，进而影响GSM全类型认可(FTA)，然而，具有适当NF容限和强阻断性能的收发器通常能使这些因素对系统的影响变得微不足道。

　　优异的NF性能也使得LNA输入匹配用的更便宜多层陶瓷(MLC)电感器比线绕电感器成本降低75%。折衷方案是降低Q值，这往往会变为较高的收发器NF。然而为低Q输入匹配专门设计的具有最低NF的收发器将NF降低到最低可容许的水平而又保持电感器成本的节省。

　　晶振尺寸

　　在参考振荡器接口中，收发器同步其定时到1个外部晶振基源并提供系统时钟到基带。传统上这是1个昂贵的压控温度补偿晶体振荡器(VC-TCXO)。然而，随着大量手机采用具有压控晶体振荡器(VCXO)或全集成数控晶体振荡器的收发器，现在转变到成本更低、尺寸更小的可选择方案。

　　用VCXO替代具有标准AT-cut晶体、变容管和电容器的VC-TCXO时，集成的DCXO电路具有最低的BOM，它集成了除3.2×2.5mm晶体外的所有外部元件，而不需要制造线上的变容管定标。图2示出集成这种功能的原理图。

　　对于带CDXO和大的片上容性调节范围的收发器，较大的3.2×5.0mm晶振可节省10%晶振所占面积。

　　应该考虑周到的选择收发器制造工艺，以保证手机可行的商业型号，而同时满足市场成本要求。CMOS工艺由于具有更小的光刻尺寸使其具有低制造成本和小管芯面积的特点，而成为蜂窝IC所希望的工艺技术。

　　CMOS前景

CMOS设计有时会遇到问题。在用它实现复杂系统时，特别是系统需要严格的RF性能指标和大规范数字集成时，CMOS不总是能提供所希望的Q值或对衬底耦合最佳隔离和高频寄生降低。然而，最近几年，一些制造商已经克服了设计问题，实现了重大的商业成功。由于CMOS也用于移动电话中的基站功能，所以，这种新方法对于进一步RF、基站和电源管理功能的集成是关键性的。