LG电子低成本CDMA手机的设计原则剖析

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LG电子公司在面向印度蜂窝电话市场推出的RD3330 CDMA手机中，将所用元器件和功能特性都尽量做得少之又少，以实现严苛的产品成本目标。除了彩色LCD尚可一提之外，RD3330可谓是一款相当简朴的产品，但仍足以满足对手机来说最要紧的通话功能需求。
随着蜂窝电话业务的渗透率在许多地区已达饱和，为了实现持续增长，手机产业已将重点转向用户相对较少的国家。GSM协会(GSMA)为推广低成本手机做了相当全面的努力，以刺激全球尚未启动和尚不普及市场的需求。在这些地区，成本主宰一切；而带MP3播放、照相和丰富媒体功能的手机当前基本没有出路。
虽然GSM是一种全球主流无线标准，但在发展中国家并非是唯一使用的标准，而CDMA在许多新兴蜂窝市场有相对良好的表现。因此，低成本CDMA手机正不声不响地蚕食GSM领地，且其在整个CDMA世界所占的分量也越来越大。
RD3330也被称作Rangeela，是一款块糖状手机，具有65,536色STN彩色显示屏、短消息、能储存2,000个人名的电话簿、99个快速拨出、寻呼(paging)、飞行模式、来电显示以及来电闪烁功能。RD3330支持英语和印地语菜单及印地语SMS，以及闹铃、换算、记事本、备忘录和时钟等个人管理特性。
降低成本始于芯片，对CDMA来说，就意味着是高通(Qualcomm)的芯片。威睿电通(VIA Telecom)和TI都在努力开发入门级CDMA芯片组，但这是场硬仗。照我们的看法，目前为止，高通尚未受到太大冲击。虽然CDMA芯片组竞争的规模也许会缩小，但市场条件给各个市场自身规定了竞争法则。很简单，高通不希望通过销售标价很高的器件来服务入门级市场来与GSM竞争。高通若想涉足低端，低成本方案在所难免。
RD3330展示了高通为低端手机提供的CDMA平台的一个侧面，我将其称为“循环、复用、减少”。其首要原则就是重复使用现有平台以分摊成本降低费用，而基于MSM6000的Rangeela解决方案将很好地演绎了这样一个原则。
Rangeela使用了4款来自高通的芯片：MSM6000基带、RFR6122接收器、RFT6122发射器和PM6610功率管理芯片。该平台的推出已有时日，所以在Rangeela的应用中并没什么特别之处——无非是利用已有芯片组节约成本的一个方案。设计成本被完全分摊，生产成本也锱铢必较。借助重复使用，曾经的高昂成本现已(相对)便宜。
Rangeela设计中的其他器件包括一款来自Spansion、提供8MB NOR闪存和4MB PSRAM的组合式存储器(S71PL064JB0)。Skyworks的单频带SKY77162 RF功率放大器处理信号发射。上述主要器件及完成整个设计的其它小规模IC、无源和频率控制器件都并非很拥挤地焊在RD3330 PCB的一面。只有按键、按键背光及其它少数无源器件放在不太密集的前面。

图：Rangeela使用了4款来自高通的芯片：MSM6000基带、RFR6122接收器、RFT6122发射器和PM6610功率管理芯片。

在Rangeela设计中，天线基于平面反转f天线技术。整个组件扣在Rangeela两片结构外壳内(电池盖是一个独立注塑件)。棒形设计是另一项省钱因素，与滑盖或翻盖结构相比，该外型简化了安装结构和最后组装工序。LG没采用更贵的有源矩阵LCD技术而选用了无源矩阵彩色STN，虽然生产成本比单色方案多了3到4美元，但提升了该手机的“惹眼度”。
就降低成本的最后一招——“减少”来说，看一下高通的网站，就可看出其下一步端倪。即将推出的QSC60x0器件系列将在RD3330中被复用的4芯片方案功能几乎整合到一个芯片内。我以后将行文更多地介绍QSC60x0。
RD3330的总生产成本在45美元左右，类似彩色LCD等特性使其没能便宜到一塌糊涂。虽然比最低端的GSM手机版本贵，但该设计毕竟体现出高通服务于低端市场的意愿。
除了核心半导体器件以外，该设计还采用了哪些其它器件？除LCD面板组件以外，一款完整的手机还需要若干无源器件和少量有源器件。一个EPCOS的声表波(SAW)复用器完成频率控制，它用于分离频分CDMA协议的发射和接收部分，而在发射和接收通路还采用了SAW滤波器。爱普生(Epson)提供了系统时钟晶振和温补晶振(TCXO)，后者是在无线上/下变频中对信道选择至关重要的精密时钟的时钟源。此外，整个设计还包括27个小有源器件(晶体管、二极管和LED)、350多个无源器件(电阻、电感和电容)、6个连接器、1个振荡器、1个扬声器和1个麦克风。
尽管在非常低端的产品中，非半导体器件与硅器件的使用都在减少，但无源器件在低端产品中对成本仍有显著影响，且对功能而言不可或缺。