无线通信硬件电路设计指南.pdfVIP

GSM/GPRS 无线通信模块射频部分硬件 设计 文/王国强 1、引言 随着无线通信技术的发展，各种无线通信设备已经广泛应用于人们日常生活、工作的各种场合， 为人们的生产、生活提供了各种便利。芯讯通(SIMCom，以下简称SIMCom)作为一家专业的无线通信 模块设计、销售公司，立志于为客户提供高集成度、易于使用的各种无线通信模块，以帮助客户更 好的实现各种无线通信应用方案的设计。 SIMCom 提供的无线通信模块具有极高的集成度，客户的集成和使用非常的简单和便利，只需要 添加一些简单的外围接口电路（如SIM 卡电路、电源电路、通信接口等），即可完成产品无线通信功 能的设计，而实现无线通信功能所必需的信号处理电路、收/发信机电路等则都已集成在SIMCom 提 供的无线通信模块中了。一个简单的基于SIMCom GSM/GPRS 无线通信模块的产品硬件框图如图1.1 所示： GPS GSM 天线 天线 GPS接 SIM卡 收模块 电路 SIMCom GSM/ 音频 GPRS 接口 无线通信模块 主PCB板 通信接口 键盘 接口 应用处理器 外部 电源 USB接 电源电路 输入 口 其它I/O 显示 接口 接口 图1.1 典型的产品硬件框图 虽然SIMCom GSM/GPRS 无线通信模块具有极高的集成度，但客户的外围设计仍然相当重要。其 中，天线、天线外围电路以及电源电路部分的设计，显得尤为关键，如设计不当，将会导致产品最 终的射频性能受到较大的影响。 基于此，为使客户能够更好的使用SIMCom 提供的GSM/GPRS 无线通信模块，设计出性能优越的 GSM/GPRS 移动通信终端产品，缩短客户产品的设计周期，本文就影响产品射频性能的一些关键部分， 从理论基础及实际设计两方面，给出必要的建议供客户参考。全文内容主要分为三个部分，第一部 分介绍一些基本的理论知识，其中涉及传输线，阻抗匹配及开关电源干扰特性分析等；第二部分介 绍推荐的天线外围电路及电源电路设计；第三部分给出PCB 设计的一些重要原则。 2、一些基本理论 2.1 传输线 所谓传输线，是指能够导引电磁波沿着一定方向传输的导体、介质、或由它们共同组成的导波 系统。广义的说，在射频电路设计中，传输线是最重要的基本元件。传输线有多种形式，且传输线 的形式与所传输的电磁波的波型有关。在射频电路设计中，常见的传输线形式有双导线、同轴线、 带状线和微带线等，其结构如图2.1 所示。 平行双导线 同轴线