多模智能移动终端中GSM和蓝牙的设计 _生活百科

作者：刘伟黄佩伟
引言
GSM和蓝牙作为两种不同的无线制式,在智能手机空间非常紧凑且PCB狭小的情况下,要求在实时语音业务中同时满足收发工作,由GSM收发子系统完成从智能终端到移动网络的话音接入服务,由蓝牙收发子系统完成从智能终端到蓝牙无线耳机或者车载免提的短距离语音服务,就必然存在共存性设计问题。
本文基于在某智能移动终端产品设计中的工程实践,总结了设计多模无线共存系统的理论考虑和工程上的分析思路。
系统设计思路
对于纯粹的分立GSM和蓝牙系统来说,因为频段相距较远,在同一时段内只有一个是大功率发射,而另一个是微功率发射系统,其共存性的设计挑战并不像IEEE802.11b/g和蓝牙系统共存那么严重。但是,由于在多模智能移动终端中,紧凑的电路板和布局使传导性干扰和噪声耦合更加强烈。移动终端内置GSM天线成为潮流,而传统的蓝牙PCB天线或陶瓷贴片天线也是内置的情况下,则在整个狭小的空间内装备了两个同时工作的天线。移动台在各种恶劣环境和复杂的无线信道中都必须满足的实时通信需求,以及蓝牙耳机要求蓝牙设备和GSM系统同时收发的应用特性,这些因素共同造成了GSM和蓝牙在多模移动终端中的共存性设计仍要面对工程性的困难和挑战。
在设计移动终端的实践中,首先要考虑无线接口,两种制式同时工作时,相互的收和发是否存在干扰。然后考虑电路设计,即这两个子系统在如此紧凑的电路板和高密度的布线中,GSM系统的收发器架构和频率规划与蓝牙子系统的关系造成的频率源,滤波,屏蔽方面的考虑。此外,作为无线收发设备,在紧凑的空间中,这两个制式的天线耦合特性和辐射模型造成的共存性问题也要妥善解决。最后还要考虑两个子系统的电源供电思路,以及可能存在的系统频率源的共享和分配方案。
GSM和蓝牙双模系统
共存的考虑要素
1.对于双模收发频段的相互干扰,主要考虑两个方面,蓝牙发射带外杂散对GSM接收带内的影响和GSM发射带外杂散对蓝牙接收带内的影响。
蓝牙的射频系统工作在2.4GHz的ISM频段,对于工作在850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的GSM来说,这个频带间距似乎都是安全的。然而,在不低于-102dBm的接收灵敏度容限下,典型的GSM手机在天线输入端只在最大为-111dBm的杂散信号存在,且同频载干比C/I不超过-9dB时,才能保证GSM接收性能不会有损失。在实际系统中,假如根据经验假定GSM和蓝牙天线之间的空间损耗在10～15dB左右,就意味着只要蓝牙发射器(在蓝牙天线端测量到的)在GSM全频段上的最大发射带外杂散不超过－101～-96dBm,GSM子系统的接收性能就能得以保证。
然而在蓝牙BQB认证时,在GSM带内的杂散指标要求的标竿是远高于此的,就是说,只满足BQB蓝牙测试的发射器要求,未必能达到不使共存的GSM系统接收性能恶化的要求。因此,在设计蓝牙子系统时要格外当心。首先,芯片设计厂家会采取措施防止强的本振信号和各阶交调分量落在GSM频段内,同时,在板级设计的布局布线时也要注重隔离和防止泄漏。另外,有些比较优秀的蓝牙芯片设计公司,还采用了主动引入频率源时钟抖动的方式,通过频谱扩展,相对于普通方波频率源输入,将GSM带内的杂散功率谱密度降低了至少10dB 。
再来看GSM发射器对蓝牙接收器的影响。虽然接收灵敏度的要求是-70dBm,但业界的蓝牙芯片都可以达到-80dBm,甚至更好的指标。一般鉴频器的C/I单音需求是优于-18dB的。因此,从蓝牙天线端来看,其要求能容许的最大带内单音干扰是-98dBm左右。同样假定这个双模终端中GSM天线到蓝牙天线的空间损耗是10～15dB,这样,GSM天线上测量到的处于蓝牙带内的发射杂散就不能超过-88～-83dBm 。在GSM的FTA认证中,其EMI指标在ISM带内的发射杂散容限标竿同样比这个宽松。

多模智能移动终端中GSM和蓝牙的设计

推荐阅读

一个人可以注册几个微信一个人能注册多少微信号

在昨日首条六周年CG动画的推文中这段CG的名称是什么王者荣耀10月19日每日一题答案

八几年的安宫牛黄丸还能用吗安宫牛黄丸哪年以前是真的

冬天室内生长的植物有哪些花冬天室内生长的植物有哪些

梦见三个孕妇梦见三个孕妇什么预兆

办理武汉大学生落户收费吗？

追觅W10Pro需要一直插着电吗

五花肉的做法大全五花肉的做法大全图解

女人梦见掉牙女人梦见掉牙好不好

阿凡提之奇缘历险大结局看起来并不是很圆满的结局

通风柜怎么用浙江怎么做通风柜

竖折的字有哪些？

高速上车坏了怎么办

成都东到内江北高铁余票，我要买今天下午成都到内江的高铁票

昆虫记被雨果誉为什么

厕所门朝北的墙怎么装修？