第一代行動電話為採用大量類似但卻不完全相容技術的類比行動設備，它們所能提供的有限服務大都與原有固定式電話網路相同，第二代行動電話則使用直接調變到射頻載波的數位頻道，採用TDMA或CDMA所得到的成果是更高的頻譜效率，並且在信號品質、安全性以及真正的資料服務與國際漫遊上都提供了更多的附加價值。

而第三代手機的主要目的是提供全球平順的移動性以及採用不同接入技術，如無線本地迴路、蜂巢式網路、無線電話與衛星系統等的相容性；要將全球行動能力平順相接的技術挑戰之一，為達成全球共通頻率的困難，在世界的每個地區，都有一些所需的頻譜已經被分配給其他的廣播服務。

3G的誕生

在1992年世界無線電會議（World Radio Conference；WRC）中將2GHz附近頻譜分配保留後，國際電信聯盟無線通訊部（International Telecommunication Union - Radio-communication sector；ITU-R）便開始定義3G系統的要求，有許多被提出的技術都符合這些要求，其中包括WCDMA、OFDM、TDSCDMA與ODMA等。

接著一個稱為第三代行動通訊合作計畫（3rd-Generation Partnership Project；3GPP）的技術團體，被指派來分析各項提出的技術，最後結果是WCDMA成為3G系統的最佳選擇，同時3GPP也開始撰寫相關的技術規格，其中25.101章節包含了WCDMA手機中RF硬體部份的主要效能要求，3GPP同時也定義了WCDMA終端設備的兩種運作模式選擇：

頻分雙工FDD（Frequency Division Duplex）模式：

• ˙實體頻道由兩個參數定義，分別為RF頻道數與頻道碼；





• ˙適合快速移動使用；





• ˙上行與下行連結採用不同頻率；





• ˙下行容量比上行容量大上許多；





• ˙在上下行都採用100％的有效週期（duty cycle）。

時分雙工TDD（Time Division Duplex）模式：

• ˙實體頻道由三個參數定義，分別為RF頻道數、頻道碼與時間槽；





• ˙適合室內或慢速移動使用；





• ˙上行與下行擁有類似容量並使用相同頻道；





• ˙在上行與下行都採用DTX。

非連續發送DTX（Discontinuous Transmission）是一個藉著在行動電話沒有語音輸入時，暫時關閉電源或予以靜音，以便將無線語音通訊系統使用效率最佳化的一個方法。在傳統的雙向通話情況下，基本上任一方所發話的時間會略低於整個通話時間的一半，因此如果發送器只在有語音輸入時才動作，那麼電話的實際有效運作週期就可以降低到低於50％，這樣便可以節省電池電力消耗，並減輕發送器元件的負擔，同時還可以釋放頻道，讓系統能夠透過與其他信號分享通訊頻道而取得可用的頻寬。DTX電路採用語音啟動偵測（Voice Activity Detection； VAD）方式運作，在無線發送器中有時又稱為音控傳送（Voice-Operated Transmission；VOX）。

3GPP同時也指定了60MHz區段的FDD終端設備，並採用190MHz的雙工間隔，分別為行動RX用的2110MHz到2170MHz，與行動TX用的1920MHz到1980MHz。

CDMA的原理

在討論WCDMA發送前先概略介紹CDMA；直接序列（Direct Sequence）為CDMA系統中所使用的信號展頻方式，要將信號展頻，需要將尚未調變的基頻帶資料與一個包含一系列片碼（chip），稱為展頻碼的獨特序列碼相乘。所得到的展頻資料接著與載波調變以便傳送，而調變載波的頻寬則受展頻碼的片碼率（chip rate）直接影響，WCDMA採用3.84MHz的片碼率，產生相當高頻寬的發送頻譜，因此稱為“寬頻（wideband）”；如(圖一)。

《圖一　CDMA信號展頻示意圖》

要取得原始資訊，CDMA接收器會對資訊載波進行解調，並採用擁有原始發送展頻碼的相關器來重新產生所需的信號，所取出的資料接著通過一個窄頻帶通濾波器以供後續的處理。

3G WCDMA發送器的要求

先前提到的3GPP規格25.101章節中涵蓋FDD 3G行動終端機的Rx/Tx電氣要求，在討論WCDMA發送器要求之前，我們先提出幾個關鍵的發送器參數以及它們在發送器設計中的重要性。

• ˙相鄰頻道功率比（ACPR）：ACPR主要測量相鄰頻道間干擾或功率的大小，通常定義為相鄰頻道平均功率與發送頻道平均功率間的比率，ACPR可以描述因發送器硬體中非線性特性所帶來的失真度。





• ACPR對WCDMA發送器來說相當重要，原因是CDMA調變會在調變載波內產生相近的頻譜成份，這些成份的交互調變會在中央載波頻率旁產生肩峰頻譜訊號，而發送器的非線性特性則會將這些頻譜成份散佈到相鄰的頻道中。





• ˙誤差向量幅度（EVM）：包含大小與相位複數型式的誤差向量為任一時間理想無誤差參考值與真正發送信號間的向量誤差，由於它會在每個信號符號發送時持續改變，因此EVM這個新參數就定義為整體時間內誤差向量的rms值。EVM對WCDMA發送器的效能相當重要，主要是因為它可以描述發送信號的調變品質，較大的EVM會因造成較差的偵測精確度而影響傳送接收的效能。





• ˙頻率誤差：指定與真正載波頻率間的差別，較大的頻率誤差會因造成相鄰頻道間的干擾與較差的偵測精確度降低傳送接收的效能。





• ˙發散雜訊與諧波：發散雜訊為發送器中不同信號組合所產生的信號，諧波為發送器中非線性行為所造成的失真，諧波通常會發生在發送信號的整數倍數處。

在定義了部份的關鍵發送器參數後，我們現在列出指定或設計3G WCDMA發送器終端設備時一些關鍵的要求，如(表一)。

＞ -31dBc [5MHz偏移時]

＞ -41dBc [10MHz 偏移時]