5）电子通讯的电路怎么看-中
电子通讯硬核小知识第四期
PS:尽可能每天一期吧除非太忙了鸽,我发现我写多了没什么人看,还是写少点每次只写一个点吧...
这期具体说入门知识，整理下市面上的半导体芯片与当前市面上主流的电路设计结构框图。分类具体的介绍后面有空再说。
前排提示：从这期开始几乎只有对该方向感兴趣或者学习过、要学习数模电的人才能了解。我也是随便写写，具体问题和太细的可以评论提问，涉及机密的不谈。不定期有空再更新
通路结构框图
注释：
一.transceiver即收发机，强电通讯多为基站方向的大型收发机，弱电方向多为收发机IC，也叫RFIC，是射频的中央处理芯片(今后芯片直接叫IC吧)，跟随平台与平台型号走。
它的主要决定项：
A。每个平台都有自己的一系列transceiver，平台包括高通、海思、联发科、展讯
B。每个平台都有很多transceiver型号，主要会存在性能差异，性能差异包括：支持哪些频段(Band)、支持多少传输速率（Cat几代的）、是否支持5G(华为海思重点攻克的IC之一)、CA/EN-DC组合流数Layer与组合支持情况、Rx接收灵敏度下限、FBRX(feedback RX gain Tx功率检测)的性能
C。可以与哪些CPU组合。这里如果选用高通的RFIC，那就必须使用高通的BBIC，即CPU。一般会有组合规则，但平台会告诉你。这就是你们传统意义上理解的CPU，它会处理单板单元上所有低频的信息。而RFIC是处理低频与高频之间转化的中央单元
它包含哪些单元：
1。transceiver的包含单元是选修内容，电路研发了解即可。但如果你要进军半导体芯片通讯务必了解详细。
2。大的方向主要分为调制单元、解调单元、以及各种选频单元和开关等
3。调制单元是将CPU给出的IQ正交低频信号(课本上常叫基波或者有用的信号)，通过频综(频综由变种锁相环组成，锁相环为电子通讯重要内容却一般是大学选修真坑爹)，锁相环可以将晶振XO(固定发出一定小频率的单元)发出的频率，做加减乘等运算到各个频段(即载波)的频率，比如B1的Tx频率是1920M~1980MHz，它就是XO通过RFIC中的频综得到的，再通过选频电路到芯片指定口再发出，其这一步已经确定了载波的频率和频域带宽。
然后就是大学课本熟悉的混频，将高频载波与低频基波混频发出。
其信号的制式(WCDMA/LTE/NR)、调制方式(QPSK/16QAM/64QAM)等由于涉及太多就不详述。网上可能查不到太细的，这是IC业内或者行业秘密类，能去平台做IC时再去具体了解
4。解调单元是将天线ANT接收来的信号进行解调，解调是调制的逆过程，还有放大信号的LNA等，回推即可，具体阅读相关书籍吧，IC内部设计的基础书籍知识不少
5。选频电路就不说了，太基础我默认你已知
6。开关就是数电里的逻辑电路，太基础我默认你已知。你只要知道控制这些开关和工作模式的是MIPI线路指令，在原理图里经常出现的“SDATA”与“SCLK”管脚就是MIPI控制角，它和GPIB类似，不过比GPIB携带的信息更多。如果玩过单片机应该对此玩意类比较熟悉。其配置通路被我们叫“线控”或者“驱动”，即有哪些频段与组合工作什么情况下打开哪个管脚同时打开哪些开关状态等，配置在NV内，NV就是平台的指令命令，不同平台规则有差异。NV还可以配置功率，功率回退，各种模式补偿等调试指标，甚至干扰SAR回退空口等都可以配（你看有人明明是硬件却要配一大堆代码一样的东西一般就是）
至此，RFIC的粗略介绍基本完毕...（我感觉我写这么多是不是收点币合适...）
二. MMBPA，是多波段多功率放大器模块，或者学术名称叫集成功率放大器比较合适，一般我们简称PA。输入信号PA in的功率约为0dBm左右，偏差5~6dB也可以支持，Tx发射功率一般在30dBm以内，如果是2G的话会到35dBm左右。它的最大支持制式分4G和5G两种(RFIC与PA都是要区分支持4G还是5G的，5G的PA默认也支持4G)。
它的主要决定项：
A。支持的频段有哪些，看说明书
B。增益多少，一般为二级增益与三级增益。通常高增益情况下测试指标比较多，同增益模式下增益相同（别跟我说功放PA的增益怎么变听了都窒息，一个增益模式下增益始终不变！！！）。而控制功率大小的是APT模式下的Vcc电压，其电压的自动控制取决于FBRX功率检测，功率检测的具体数值列表取决于射频的校准CAL的写入，每个手机或者通讯样机组装出厂前，都必须经过的SMT工位从写入软件后的第一个站位就是射频校准CAL，否则手机无法通讯，没有通讯功能（如果有兴趣可以单独讲RF CAL，但是涉及太专业，这个就只推荐入行的新人或者还没做过CAL的人看了）
C。额定电压电流，耐压，抗干扰，寿命，功耗等等。PA是整个射频或者说整个手机除了显示屏以外最费电最烫的部分，工作温度可近一百，一般如果测试电流有700mA时，差不多500都是它吃掉的。各个频段的功耗能力除了走线与匹配以外就是PA了
它包含哪些单元：
A。选频电路，多级功率放大器，开关，没啥说的很基础的玩意原理看书去。它也是MIPI控制的器件
三。LNA低噪放（虚线表示可以不需要这个部分）。RFIC内部一般也有LNA，但实际上因为RFIC集成度过高或者工艺限制或走线过于复杂等原因，必须有一个多频段集成的LNA Bank做低噪放放大。该器件不区分NR/LTE/WCDMA
记住的点：
A。低噪放LNA只存在RX通路，功放PA只存在TX通路，这是一定的
B。LNA Bank内有多个LNA0/1/2等区分，如果是CA/EN-DC组合频段时，有多路RX同时工作需要注意，里面的每个LNA一次只能走一个通路的频段
C。PA在RFIC出来仅后面，LNA也在RFIC仅后面。原因是TX信号刚出RFIC时较小（0dBm左右）且信号较为纯净，可先放大再上滤波器滤波；而RX的接收信号是小信号（-100~-40dBm）且信号存在很多外界杂质干扰，甚至杂质相对于信号是更强的一方，所以天线过开关后首先要完成滤波才能走给LNA，再到RFIC，以防止杂波信号没被滤掉前就把杂质放大了，并且放大的过程中杂质还会跟主频交调的
D。增益固定
四。filter滤波器。无源器件，贴片滤波器，是技术含量比较低的IC，但做到精益求精不同厂家其实有差别。你要记住的是，滤波器大类分为DUP(或DPX，Duplexer)双工器、SAW声表面滤波器、DIP（diplexer）和TRIP（triplexer）双工三工器，这里主要区分下：
A。DUP在FDD频段，即Band1~Band31的频段通常为FDD，但是有些特殊频段比如Band66(band65~76)也是FDD，其中间的Band32~47为常用TDD。FDD是频分复用，TDD是时分复用。大学里信号还是通原类书里有。
B。FDD频段因为是TX、RX频率分开的，比如Band1，TX是1920~1950MHz，RX是2110~2170MHz，因此一路信号会进入滤波时分开两路处理。所以只能用DUP做滤波，DUP只在单个频段的FDD做TXRX的滤波和分路，它是两个隔离度非常高的滤波器集合而成的器件
C。TDD频段因为是TX、RX频率相同，一定时序帧内TX一定内时序帧内走RX，因此是一路信号，所以使用贴片滤波性能好使用较多的SAW。SAW是声表面滤波器，只在通讯中的TDD频段使用，有时在复杂通路还要区分是TRX的SAW还是RX SAW，TRX其实就是TX和RX同时的意思，他们的区别在于最大限定功率不同，能走TRX的滤波器额定功率高不容易烧坏，只走RX的滤波器如果错走了TX会烧坏，后者便宜。因为是单路TRX同路，所以PA当中有专门的TDD RX通路管脚到RFIC作RX，实际上对RX而言PA这里就是个开关。
D。DIP与TRIP也叫双工，另个是三工。与DUP区别其实百度可查。DIP/TRIP通常是在天线匹配到射频通路时第一个经过的分频器，它与DUP最大的区别是DUP只是一个频段一个（像B5B19B26这类有复用频率的可以看做一个，为了简单表述不做赘述），而DIP是筛选LB/MB/HB/UHB（低频中频高频甚高频）的大的频域分流器。其滤波的范围举例是600~1000/2000~3000MHz的话，那么从ANT进来的信号，B5B8B26B28这类低频会自动走LB，B7B38B40B41这类会自动走HB。TRIP就是三路
五。射频开关switch。首先射频集成开关，其实如果数电学的不错可以直接上手，没有什么区别就管脚多了点，走的是高频信号，不同是里面有选频，每个管脚走不同BAND罢了。开关主要是额定功率与交调隔离度等关注指标，因为会牵扯交调互调谐波干扰问题。其次就是开关配置要参考说明书逻辑表等，是多位二进制数代表不同模式。
其次是简单的xPxT，多刀多制开关，多用双刀双制DPDT，SPDT单刀双制，SP4T单刀4制等.不论复杂的射频集成开关还是简单的多刀多制开关都是mipi控制
总结。
1.每个手机或者产品只有一个CPU+一个RFIC，通常是这样
2.RFIC只有一个但是PA和LNA可以有多个，因为已经到5G的NR时代，所以默认CA和EN-DC日常都支持，因此MMBPA至少有两个满足LBMBHB的CA和EN-DC组合，UHB即n77、n78这类超高频则单独一个PA，这就三个了。如果算上GSM类2G通讯有时会单独PA，就有四个，标配。再多甚至可以用SPnT级联RFIC多个PA的PA in通路，具体看要求
3.LNA Bank至少两个，一个为主集与主集MIMO，一个为分集与分集MIMO
4.filter的话看电路板设计的面积是否能摆件上，现在很多PA与filter集成的芯片PAMID，可以节约很多走线但比单独买它们要贵不少
5.TX通路最简单的电路模块走线框图，为RFIC-PA-filter-switch-ANT，RX为ANT-switch-filter-（LNA）-RFIC，LNA Bank在5G时代几乎都有，但不追求指标或者不影响功能的前提下这里可以去掉所以带括号。这就是这个行业电路设计的秘密。但实际要复杂得多，因为频段走线空间，PCB的干扰、MIPI走线、多层板打孔的影响等都必须考虑。
-----设计这些并调制这些，满足用户和协议需求的前提下，把芯片变成你手里的手机并成功量产，就是我们的工作。而其中的通讯硬件部分，在低频与天线领域之间的，就是RF射频。这就是我们的工作
