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接口卡座基带联发科首款量产四卡四待手机设计揭密

联发科的首款商用四卡四待手机已量产出货,据悉,是手机设计公司新贵锐嘉科与联发科共同开发的,基于MT6253平台和MTK最新的软件1103,经过连续两个月的通宵达旦,在全球进行了充分的场测,已获得MTK的测试论证。首款产品PCBA如下图:四卡四待大喇叭直板机,完全单面布板,不增加键盘板和不增加整机厚度。

“有些设计公司拿到MTKW1101的调式版本就量产出货,导致一些不稳定的情况出现。我们是本着对消费者和我们自己负责的态度,用MTKfinal的W1103版本出货的。W1101到W1103这两个礼拜的时间(前者是一月初发布,后者是近日发布),我们和MTK一起又发现和解决了很多问题。”锐嘉科副总裁兼首席技术官李辉对昌旭解释。

随着展讯在海外三卡三待和四卡四待市场的成功,MTK何时能推出商用的软件与方案成为业界关注的焦点,昨日昌旭在微博中透露MTK的四卡四待手机信息后,引起转载和评论达600多条,充分表示业界的关注。为此,昌旭请来李辉,以及对于四卡四待起关键作用的艾为电子技术总监程剑涛揭密设计四卡四待手机的关键技术与技巧。

李辉:4卡4待的一些关键技术

MTK的4卡4待可以在MT6253,MT6235,MT6236以及后续的新平台MT6252上实现,协议和底层在各平台之间是通用的。

硬件上需要增加两个SIM卡切换控制器,我们用的是艾为的AW6302,以及要4个SIM卡座。MTK平台本身集成了一个双SIM卡切换控制器MT6302,可以支持2卡待机,有两个SIM接口,外部再加两个SIM卡切换控制器,每个控制器驱动两个SIM卡,这样就变成4个4卡接口了,配合协议栈改动就能实现4卡同时待机了。

设计4卡的主要挑战:

1.手机结构方面,4张SIM卡座,意味着PCB空间会更紧张,怎么样合理排布SIM卡座的位置,要保证天线不会干扰SIM卡,电池要够大,喇叭不能小。前期展讯客户设计的4卡方案使用中有通话掉话问题,原因之一就是SIM卡座距离天线太近,导致手机发射功率时干扰到SIM的控制信号而出现SIM卡错误,从而掉话,或者是注册不到运营商网络。

2.硬件方面,要特别注意SIM的抗EMI设计,除了结构上保证SIM距离天线足够远之外,还要在SIM控制线路上增加必要的去耦措施,比如增加去耦电容,PCB走线要严格保护好等等。

3.射频方面要特别注意把天线性能调的更好。理论上4卡4待会降低电话接通率,天线性能不好也会降低接通率。所以我们花了很多精力去优化天线指标。

4.软件的稳定性是重中之重了。我们和MTK一起对场测中发现的问题高度重视,一起解决。一直等到MTK正式发布了最终W1103的版本,我们才发布4卡4待量产软件版本。

最后,4卡4待的待机电流是要重点关注的。我们测试过,4张移动的卡,实际网络待机,深度睡眠后的待机电流是7mA。

程剑涛:SIM卡转换器的使用技巧

手机市场太久没有什么有力的卖点,渠道商们太需要差异化的产品了。所以展讯的SC6600L7三卡三待方案一推出来,火爆程度远远超出展讯和MTK的想象。三卡相对于两卡,在成本上的差别并不大。不管终端消费者对三卡的需求是否真实,但这个特性上的区别是可以非常直观得感受到的。

展讯的策略是先推出三卡三待,然后看看市场反应,再推四卡四待。MTK因为在三卡三待上已经落后,如果也沿着这条路走,将一步落后,步步落后。所以MTK的策略是,一步到位直接上四卡四待,在四卡四待上与展讯抢市场,然后向下兼容做三卡三待就容易了。

MTK没有选择在一个新的平台上开发四卡,而是第一步选择了在目前主推的MT6253上去做。MT6253本身也是集成了两路SIM卡接口,现在的方案是通过外围加两颗AW6302来扩展出四路接口。如果客户只要三卡,那么和展讯L7的做法一样,去掉一颗AW6302就可以了。

四卡四待最难的地方在于协议栈的开发,这需要大量复杂的软件工作和严格的场测。至少要4~6个月的时间才可能说这个产品是稳定可靠的。在这个展讯领先的空档期,很多做MTK平台的IDH很着急。市场上展讯的三卡三待板子卖得很好,自己但却拿不出相应的产品。在这种情况下,艾为在去年10月底的时候迅速推出了支持三卡双待,四卡双待的AW6331。特点是,一进两出,大部分引脚和AW6302是兼容。但控制简单,通过一个GPIO的高低电平来选择信号通路。因为不涉及到协议栈的处理,非常容易就让客户推出三卡双待,四卡双待的板子。虽然不是真正的三卡三待,四卡四待。但看上去,这也是三卡,四卡的板子了。

因为AW6331的封装和绝大部分引脚是和AW6302兼容的,客户也可以做兼容性设计,在未来MTK的四卡四待软件稳定后,PCB不动,更改BOM和升级软件就可以做到到真正的四卡四待了。

四张SIM卡的卡座占了很大的PCB面积,对于布板是个极大的挑战。而且不管是MTK还是展讯,现在的四卡方案外围都需要两颗AW6302,更是雪上加霜。同时,两颗AW6302需要两套SPI接口来控制,也非常耗费平台有限的GPIO资源。我们连续推出了一进三出,一进四出的SIM接口芯片AW6303和AW6314。只需要一颗外围芯片就可以实现四卡四待,大大节省了布板面积和GPIO资源。

AW6303所谓的一进三出,指的是在基带侧是一路SIM接口,在SIM卡侧有三路接口。这样,在SC6600和MT6253这这种基带本身有两路SIM接口的应用中,将一路SIM接口扩展出三路,加上基带自身的另一路SIM接口,就可以实现四卡四待了。AW6303向下兼容AW6302,如果客户只需要三卡,那么PCB也是不需要更改的,在BOM中将AW6303改为AW6302就可以了。

MTK的计划是将来所有的2G平台都可以支持四卡四待。包括在MT6223这种只有一路SIM接口的平台,于是就需要用到一进四出的AW6314了。为了进一步节省宝贵的GPIO资源,AW6314采用的是I2C控制接口,只需要两个GPIO来模拟。

相比AW6302,AW6303的SPI接口三根线,可以省出一个GPIO。同时,MT6253自带的两路SIM接口中的一路是可以配置成GPIO来使用的。如果客户在MT6253平台上的GPIO资源很紧张,也可以采用AW6314。因为只需要占用基带的一路SIM接口,就可以将另一路SIM接口的三个引脚配置成GPIO使用。又可以多出来三个GPIO挪着他用了。


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