WTR4905学习.docx
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WTR4905学习
WTR4905芯片学习
高通MSM8909平台用到一个新的射频收发芯片——WTR4905/WTR4605，2个型号的区别是WTR4905支持LTE，WTR4605不支持LTE，我们主要就介绍WTR4905。
一.芯片简介
WTR4905是一个高集成的多模多频CMOS工艺的射频收发芯片，封装尺寸：
3.22x3.22x0.57mm60WLNSP，28nmRFCOMS制程，0.4mmpitch，支持的频段如下：
WTR4905主要有3个功能模块组成：
射频发射，射频接收，支持电路。
1.发射和支持电路：
主要功能有：
●5路射频输，4路IQ信号；
●GSMTxphasedata得到优化，只有1路GP_DATA，WTR1605L需要5路信号；
●只需要2路电源:
1.0V和1.8V；
●2-wireMIPI总线；
●XO输入和分配；
●高隔离度的内置LDO
2.射频接收：
主要功能：
●8路PRX（3LB,3MB,2HB），其中PRX_LB3和PRX_MB1是SAWlessinput，电路上可以省掉接收的SAW；
●7路DRX（3LB,2MB,2HB），1路GPS接收；
●1路TXfeedback接收，支持DPD校准，用于功率控制和工厂校准；
●PRX和DRX的IQ都只需要2-line；
对比MSM8916平台的WTR1605L，WTR4905很多方面都得到提升，具体对比如下：
二．设计指导
根据我们MSM8909+WTR4905的CT和CMCC参考设计，PORTMAPPING如下：
RFPORT
CT4M6B
CMCC3M8B
TX_DA1
LTEB1,B3
-
TX_DA2
BC0
-
TX_DA3
LTEB41
LTEB40,B41,B38
TX_DA4
GSM_LB
GSM_LB
TX_DA5
GSM_HB
GSM_HB,TDS_B34/B39,LTEB39
PRX_LB1
-
-
PRX_LB2
BC0
-
PRX_LB3
GSM_LB
GSM_LB
PRX_MB1
GSM_HB
GSM_HB,TDS_B34/B39
PRX_MB2
LTEB1
-
PRX_MB3
LTEB3
LTEB39
PRX_HB1
-
LTEB40
PRX_HB2
LTEB41
LTEB38,B41
DRX_LB1
-
-
DRX_LB2
-
-
DRX_LB3
-
-
DRX_MB1
-
-
DRX_MB2
LTEB3
LTEB39
DRX_HB1
LTEB1
LTEB40
DRX_HB2
LTEB41
LTEB38,B41
1.设计指导概要：
●DAoutputs
所有的DA输出都有内置的直流偏压，需要加隔直电容
只有高频的输出脚需要匹配
●LNAinputs
所有的LNA输入都有内置的直流偏压，需要加隔直电容
所有的LNA输入都需要匹配电路
●GSMTxphasecontroldatabits
如果不支持GSM，GP_DATA需要接地
●XO_IN
需要串一个100pF的电容
●未使用的LNA和DA管脚
NC这些PIN脚
●如果不使用GPS，GNSSLNA脚必须接地，BBI/Q要NC
2.发射电路:
●5路TX输出都是宽频的，CDMA/WCDMA/TD-SCDMA/LTE/GSM所有制式都可以共用。
●共用1个quadratureupconverter
a）与基带的接口
●1组IQ输入，IQ走线需要差分走线，每组线的阻抗和电容都要相同
走线不能交叉，如果避免不了，尽量在靠近基带芯片的管脚交叉
与数字逻辑和时钟线之间用地隔离，上下左右包地
●基带芯片没有用到的TX管脚和VREF管脚需要接地
b）发射管脚
●TX输出管脚定义根据RF方案配置，没有用到的管脚需要NC
●所有TX_DA管脚都有内置直流偏压，需要加隔直电容
●就近摆放分立原件，所有走线都必须走微带线或者带状线
●如果需要TX滤波器，必须放在PA的屏蔽罩内
●所有的滤波器，射频功放，双工器，天线开关不能和WTR4905一个屏蔽罩，要放在PA的屏蔽罩内
●只有支持HB的TX输出管脚才需要匹配电路
c）LAYOUT指导：
●TX的阻抗线要避免与其他射频线平行，尤其是RX信号线，必须要保持充足的隔离
●也要避免与其他音频，数字，开关模拟信号（SMPS）与TX信号相邻
●RX的阻抗线也要按照以上相同的规则
3.接收电路
a）PRX
●共有8路PRXLNA输入
3low-band,3mid-band,2hi-band
●所有的LNA输入都是单端的
●不同制式下的相同频率可以共用RX或者TX通路（co-banding）
●PRXPATH有基带有专用接口，单端的IQ
●LB3和MB1输入可以省SAW，支持GSMandTD-SCDMA
b）DRX
●与PRX设计基本相同
●共7个LNA输入管脚，3low-band,2mid-band,2hi-band
●不支持SAWLESS技术
c）TX_FBRX和GNSS接收
TX_FBRX：
●发射信号在天线附近耦合后通过TX_FBRX反馈到WTR芯片
●工厂校准通过DRXPATH？
？
？
●TX_FBRX输入管脚是单端的
GNSS：
●单端输入
●单端IQ信号
d）RXBASEBANDInterface
●基带芯片提供2组模拟IQ接口，只有plus管脚被使用，minus管脚需要悬空
●其他没有用到的IQ信号需要接地
●IQ基带输出是很敏感的模拟信号
需要差分走线
每组IQ的阻抗和电容要相同
每个BBI和BBQ的寄生电容要低于12pF
●走线不能交叉，如果避免不了，尽量在靠近基带芯片的管脚交叉
●与数字逻辑和时钟线之间用地隔离，上下左右包地
e）LAYOUTExample
PRXLAYOUT
●从PA过来的走线必须控制阻抗，走微带线或者带状线，设计要求是单端走线50欧姆，带状线被地包围，有更好的隔离度
●WTR的匹配要靠近WTR的管脚，走线要短而且直
●电感不能平行摆放，防止互感
●如果可以的话，匹配电路和走线与其他电路和走线用地隔离
●WTR输入脚和匹配器件之间走线的寄生电容要尽量低:
一些不需要50欧姆的走线，要求走最小线宽并与地尽量远;
如果有以上走线，要保证细小走线的电长度尽量短，防止暴露在干扰源下，还要保证RF地的完整性;
●一些外围器件会有一些初始的走线来提高匹配的灵活性，可能会在后续的仔细测试和评估下被证明是不需要的
●匹配器件的地需要满足以下要求：
射频器件的地都必须直接到参考地，并与多层的地相连保证最好的接地性能;
不允许用长的细的走线接地，寄生电感会影响电路性能;
地焊盘要直接打孔到PCB地层;
所有地的寄生电感要低于100nH,如果不能直接打孔到主地，也需要多打几个平行的孔来降低电感值;
DRXLayoutExample
走线要求和PRX相同
RFRxPortsWTR4905TX_FBRXandGNSS
●GNSS接收电路组成包括（从天线端开始）：
SAWbandpassfilter,externalLNA,andsecondSAWbandpassfilter
●为了降成本，可以省掉第二个SAWfilter
三．GSMSAW-LESS简介
WTR4905/WTR4605是QTI第一个支持SAW0-less的射频收发器，通过boostingLNAlinearity代替SAW，用在GSMHB/LB和TDSPRx通路上。
WTR4905有专用的SAW-LESS管脚：
PRX_MB1用在GSM_HB和TD-SCDMAB34/B39，PRX_LB3用在GSM_LB上。
SAW-less技术不支持DRX通路，TDSDRX还是需要滤波器。
电路说明如下：
四．布局和走线
1.PCB净空区域
芯片下方的净空区域和具体尺寸如下：
●敏感区域第一层需要净空避免干扰
●图中标识的区域禁止有任何金属和走线
●只有soldermask可以在高亮区域
●PCB第一和第二层之间的介质厚度没有要求
●芯片下方第二层需要铺地
2.WTRDCPOWER
2.1芯片和BYPASS电容在同一面
2.2芯片和BYPASS电容在相反面
2.3电路分配
2.4走线要求
●BYPASS电容的地必须直接与内层参考地连接
●WTR芯片下第一层地要净空
3.WTR地连接
●射频性能要求各种RX，RX和TX之间要有好的隔离度，地之间的耦合也会降低性能
●PCB堆叠，在TX和RX管脚和器件之间增加地平面
●为了限制地的寄生现象，每个地管脚都要有一个地孔直接到主地
4.WTR外围支持电路
Support电路主要有以下部分：
4.119.2MHzXO
QIT把19.2MHz晶体分成2类：
●CDMA性能——支持WAN设计，不支持GPS/GNSS
●GPS性能——支持GPS/GNSS
我们选用GPS性能的晶体
晶体选型表：
4.2WTR数字电路的状态和控制
1.WTR的数字I/O供电电压必须和基带IC的数字I/O电压相同
2.MIPI_RFFE接口是和基带芯片最主要的通信方式
提供高效的初始化，收发模式和参数控制，和programmingverification
MIPI_RFFE的时钟是19.2MHz（参考时钟频率），需要很好的走线保护
每个MIPI_RFFE走线必须是50-75欧姆的带状线，负载电容最大不超过50pF
3.MIPI_RFFE信号用来控制各种不同的射频功能模块，射频芯片的状态也是通过MIPI_RFFE来和基带芯片汇报
4.GP_DATA，GSM相位调整信号跑在76.8MHz
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