Txo cov naj npawb ntawm cov khoom thiab txo thaj tsam ntawm Circuit Court board los ntawm wireless kev koom ua ke RF

Hauv cov cuab yeej siv wireless niaj hnub no, ntau dua ib nrab ntawm cov khoom siv hauv lub rooj sib tham yog cov khoom siv analog RF. Yog li ntawd, txoj hauv kev zoo los txo thaj tsam pawg thawj coj hauv cheeb tsam thiab kev siv hluav taws xob yog ua kom muaj kev sib koom ua ke loj dua RF thiab txhim kho mus rau cov txheej txheem txheej txheem. Daim ntawv no qhia txog kev txhim kho xwm txheej ntawm kev sib koom ua ke RF, thiab tso tawm rau qee qhov kev tiv thaiv thiab daws teeb meem rau qee qhov teeb meem no.

Ob peb xyoos dhau los, kev lag luam xov tooj ntawm tes tau ua tus tswv ntawm ib pab pawg thiab dual band ib leeg-hom xov tooj, thiab thev naus laus zis siv tsuas yog ??? Tuav ib lossis ob pawg xov tooj ntawm tes hauv txhua qhov ??? Tib txoj kev hloov pauv, ntau txoj hauv kev nkag mus rau cov phiaj xwm thiab cov txheej txheem tau txais los hauv kev tuav cov zaus. Hauv kev sib piv, kev tsim qauv niaj hnub no ntawm cov xov tooj ntawm tes yog qhov nyuaj dua thiab tuaj yeem muab ntau pawg thiab ntau hom ??? Nws muaj Bluetooth tus kheej thaj chaw sib txuas, GPS txoj haujlwm thiab lwm yam haujlwm, thiab UWB thiab TV tau txais kev ua haujlwm tau pib tshwm sim. Ib qho ntxiv, cov ntawv thov xws li kev ua si, duab, suab thiab yees duab tau dhau los ua ntau hauv xov tooj ntawm tes.

Lub xov tooj wireless tau dhau los ua ib qho khoom siv nyuaj hu ua chaw lom ze tus kheej. Nws txoj kev txhim kho txuas ntxiv coj ntau yam kev cov nyom rau cov tsim qauv. Txawm hais tias piv nrog lub xov tooj ntawm tes nrog tsuas yog lub suab ua haujlwm, lub cim tshiab ntawm lub xov tooj ntawm tes tau nce ntau hauv kev sib txuas lus ua haujlwm, daim ntawv thov ua tiav, tus lej ntawm RF cuam tshuam thiab muaj peev xwm ua kom nco, cov neeg siv tseem cia siab tias lub xov tooj ntawm tes yuav muaj lub ntim me me, ua kom zoo dua qub, tsawg tus nqi thiab cov xim loj loj, Nws tuaj yeem muab sijhawm tos thiab tham sijhawm zoo ib yam li lub suab xov tooj. Kev tswj hwm qhov loj me uas twb muaj lawm thiab kev siv lub zog, tab sis ua kom lub luag haujlwm nce zuj zus, thaum tswj hwm cov txheej txheem tag nrho tsis hloov pauv, txhua qhov no ua rau muaj teeb meem ntau rau cov tsim qauv.

Pom tseeb, qhov teeb meem cuam tshuam nrog txhua feem ntawm tag nrho cov txheej txheem tsim, nrog rau cov muab khoom ntawm txhua qhov kev sib txuas lus wireless thiab cov ntsiab lus lom zem. Ib cheeb tsam uas muaj txiaj ntsig tshwj xeeb hauv kev txo thaj tsam pawg thawj coj thiab kev siv hluav taws xob yog RF ib feem ntawm kev tsim cov kab ke wireless. Qhov no yog vim tias niaj hnub no lub xov tooj ntawm tes, ntau dua ib nrab ntawm cov khoom siv hauv pawg thawj coj yog cov khoom sib xws RF, uas suav ua ke rau 30-40% ntawm tag nrho pawg thawj coj saib, xws li Bluetooth RF systems xws li GPS thiab WLAN yuav zoo heev nce qhov xav tau rau qhov chaw.

Kev daws teeb meem yog ua kom muaj ntau qhov kev sib koom ua ke loj RF thiab thaum kawg tsim mus rau hauv kev sib koom ua ke tag nrho qib qib. Qee tus tsim qauv muab cov hloov pauv sib piv rau digital rau hauv lub kav hlau txais xov kom txo tag nrho cov pawg thawj coj saib xyuas qhov chaw xav tau rau RF ua haujlwm. Thaum cov cuab yeej siv hluav taws xob sib xyaw ua ke tuaj yeem ua ke ntau lub luag haujlwm hauv ib lub cuab yeej, tus lej ntawm cov khoom siv sib cais thiab thaj chaw hauv Circuit Court siv los ua kom haum cov cuab yeej no yuav raug txo kom haum. Raws li kev lag luam txav mus rau cov txheej txheem qib sib xyaw ua ke, cov tsim qauv yuav txuas ntxiv mus nrhiav cov thev naus laus zis tshiab kom tau raws li qhov tsis sib xws ntawm RF qhov nyuaj dua thiab ua lub roj teeb ntev dua hauv cov khoom siv me me.

Kev txhim kho xwm txheej ntawm RF kev koom ua ke

Kev txhim kho tseem ceeb ntawm RF kev koom ua ke tau tshwm sim txog ob xyoos dhau los. Lub sijhawm ntawd, kev txhim kho ntawm RF thev naus laus zis thiab cov qauv siv hauv xov tooj cua digital tau ua rau nws muaj peev xwm hloov pauv cov khoom siv superheterodyne RF nrog kev hloov pauv ncaj qha rau cov neeg txais xov tooj hauv wireless. Superheterodyne RF cov cuab yeej siv ntau lub tshuab sib xyaw, lim thiab ntau qhov ntsuas hluav taws xob tswj oscillators (VCOs), uas tau siv tau zoo ntau xyoo, tab sis kev sib koom ua ke ntawm kev hloov pauv ncaj qha RF cov cuab yeej tuaj yeem txo tag nrho cov lej ntawm GSM RF cov khoom. Nyob rau xyoo 1990s, ib pab pawg tshwj xeeb superheterodyne RF subsystem suav nrog PA, kav hlau txais xov hloov, LDO, teeb liab me me RF thiab vctcxo, xav tau txog 200 yam khoom siv sib cais; Niaj hnub no, peb tuaj yeem tsim qhov kev hloov pauv ncaj qha nrog plaub txoj haujlwm ua haujlwm, uas ua ke VCO, VCXO thiab PLL lub voj lim, tab sis nws cov naj npawb ntawm cov khoom siv tsawg dua 50. Daim duab 1: plaub band GSM transceiver nrog kev sib koom siab.

Piv txwv, transceiver trf6151 (Daim Duab 1) ntawm Texas Instruments rau GSM suav nrog on-chip voltage regulator, VCO thiab VCO channel, PA tswj hwm lub zog, PLL lub voj lim lim thaiv qhov ntsuas pom, LNA tau txais kev tswj ib kauj ruam thiab VCXO.

Rau cov tsim qauv, kev sib koom ua ke siab dhau los pab kov yeej qee qhov teeb meem loj hauv wireless RF, ntawm qhov uas yooj yim tshaj plaws yog DC lub zog siv hluav taws xob thiab kev tswj hwm tus xa xov. Thaum hu xov tooj, lub roj teeb hluav taws xob yuav hloov pauv nrog kev hloov pauv ntawm qhov kub thiab lub sijhawm. Ib qho ntxiv, lub suab sib txuas los ntawm TX VCO thiab Rx VCO cov khoom siv hluav taws xob tseem yuav cuam tshuam rau kev ua haujlwm ntawm tag nrho cov kab ke. Yog li ntawd, cov tsim qauv tau ntsib teeb meem ntawm yuav ua li cas thiaj daws tau cov teeb meem RF Circuit Board tswj hwm thiab feem ntau cuam tshuam nrog cov khoom tsis xws luag. Kev koom ua ke cov cuab yeej no mus rau hauv RF kis tau tus mob txhais tau tias tsuas yog cov khoom siv sab nraud xav tau yog qhov yooj yim tshem tawm lub tshuab hluav taws xob, uas txuas ncaj qha mus rau lub zog xa khoom, uas tsis tsuas yog ua kom yooj yim rau kev tsim, tab sis tseem txuag qhov chaw ntawm Circuit Board.

Lwm qhov kev sib tw rau RF tus tsim qauv yog VCO kho qhov ntau thiab ntsuas lub sijhawm. Hauv txhua qhov qauv VCO analog. Vim tias nws feem ntau tsim nyog los sib npaug lub sijhawm kaw thiab kho qhov ntau, lub lim lim feem ntau tso rau sab nraum lub nti. Qee zaum, qhov no tuaj yeem daws tau hauv kev tswj hwm software ntawm VCO kho qhov ntau. Txawm li cas los xij, txoj hauv kev no tso rau pem hauv ntej cov peev txheej xav tau rau kev txhim kho tag nrho ntawm xov tooj. Thaum cov kev ua haujlwm digital suav nrog hauv VCO thiab tuaj yeem muab kev ntsuas tus kheej, tuaj yeem ua kom tau ntau yam ntxiv, thiab lub voj lim lim tuaj yeem tso rau hauv nti. Pom tseeb, cov phiaj xwm no tuaj yeem pab tsim cov engineers kom yooj yim rau lawv txoj haujlwm.

Txhawm rau kom tau txais lub zog xa hluav taws xob uas xav tau los ntawm GSM system, PA cov tuam txhab feem ntau suav nrog txoj haujlwm no hauv lub zog siv hluav taws xob (PAM). Lub hwj chim tswj hwm feem ntau yog tsim los txog ntau txhiab lub rooj vag CMOS digital, uas tau ua hauv kev ywj siab nti hauv PAM. Lub hauv paus no yuav nce tus nqi PAM los ntawm US $ 0.30 ~ 0.40. Kev koom ua ke cov haujlwm no rau hauv RF cov cuab yeej yuav ua rau GaAs PAM cov lag luam tsis txhob yuav cov khoom siv digital CMOS thiab teeb tsa lawv rau hauv PAM. Txog rau OEM tsim ntau txhiab yam khoom txhua lub hlis, tshem tawm cov khoom siv rov ua dua no yuav txo lawv cov nqi.

Lwm qhov chaw uas muaj kev sib koom ua ke siab tuaj yeem nqa cov nyiaj khaws tseg ntau yog VCXO. Yav dhau los, kim vctcxo modules tau yuav thiab tsim hauv RF cov cuab yeej raws li cov khoom sib cais. Yog li ntawd, suav nrog cov khoom sib xws ntawm vctcxo cov qauv rau hauv RF cov cuab yeej tuaj yeem txo tus nqi thiab teeb meem cuam tshuam txog kev tsim qauv. Siv trf6151, tsuas yog tus nqi qis siv lead ua thiab varactor yuav tsum ua kom tiav cov haujlwm ntawm vctcxo.

Txawm hais tias muaj kev sib koom ua ke thiab tsim qauv yooj yim, RF cov kws tsim txuj ci tseem ntsib cov kev xaiv nyuaj, ib qho yog qhov nkag siab nkag siab thiab Rx siv zog. Nws paub zoo tias qhov loj dua tam sim no siv hauv kev tsim cov suab nrov qis (LNA), qis dua cov yam ntxwv suab nrov. Tus kws tsim qauv tsim qauv yuav tsum txiav txim siab tag nrho cov peev nyiaj siv hluav taws xob ntawm tus txais thiab qhov xav tau theem ntawm tus neeg txais. Txawm li cas los xij, lub suab nrov tsis txo nrog kev txo hwj chim. Qhov tseeb, nws yog qhov txawv. Yog li ntawd, txawm hais tias nws tuaj yeem ua tau raws li GSM tus qauv tshwj xeeb, cov tsim qauv yuav tsum nquag nug lawv tus kheej seb nws puas tsim nyog them tus nqi hauv kev siv hluav taws xob kom ua tiav qee qib kev nkag siab. Lo lus nug no tseem piav qhia vim li cas nws thiaj tsim nyog rau cov kws tsim qauv tsim khoom thiab IC cov tuam txhab tsim khoom kom koom tes zoo nyob rau hauv tag nrho cov txheej txheem tsim. Cov lus tawm tswv yim los ntawm cov kws tsim qauv tuaj yeem taw qhia IC cov tuam txhab kom ua haujlwm zoo dua rau kev lag luam wireless thaum tsim cov khoom lag luam RF yav tom ntej.

Kev txhim kho mus rau SOC

Txo tus nqi, lub zog thiab qhov nyuaj ntawm cov kab ke wireless yog qhov tseem ceeb heev kom ua tiav raws li qhov xav tau ntawm kev koom ua ke. Txawm li cas los xij, kev txhim kho kev sib koom ua ke siab rau cov xov tooj ntawm tes xav tau kev lag luam semiconductor kom kov yeej cov teeb meem nyuaj. Qee qhov teeb meem no tsis tshua muaj kev txhawj xeeb los ntawm cov tsim qauv, vim tias lawv ntau tus tsis xav paub yuav ua li cas SOC cov cuab yeej tau ua, Tsuav nws tuaj yeem muab cov kev ua tau zoo. Yog li ntawd, nws yog qhov yuav tsum tau nkag siab sai ntawm qee cov txheej txheem thev naus laus zis, uas yuav cuam tshuam rau kev muaj peev xwm thiab muaj cov khoom siv hauv kev siv xov tooj ntawm tes.

Muaj ntau lub tswv yim ua tau rau kev koom ua ke ntawm xov tooj ntawm tes RF tshuab hluav taws xob. Ua ntej tshaj plaws, ib puag ncig RF kev tsim qauv tuaj yeem ua tiav hauv qhov yooj yim bipolar lossis BiCMOS txheej txheem siv cov thev naus laus zis ib txwm muaj. Qhov kawg RF nti tuaj yeem sib sau ua ke nrog lub xov tooj ntawm tes digital logic ua haujlwm siv ntau lub ntim ntim tshuab (txheej txheem ntim txheej txheem thev naus laus zis). Txawm hais tias cov thev naus laus zis no muaj ntau qhov zoo, xws li siv cov txheej txheem RF paub zoo thiab cov txheej txheem paub tab thiab thev naus laus zis, nws nyuaj rau kev lag luam vim tias tus nqi siab thiab tawm los ntawm cov cuab yeej ntsuas.

Ib qho ntxiv, kev sib koom ua ke ntawm lub xov tooj ntawm tes hluav taws xob kuj tseem tuaj yeem tau txais los ntawm kev ua haujlwm siab BiCMOS (SiGe). Txawm li cas los xij, vim tias kev ua haujlwm ntawm SiGe HBT cov cuab yeej xav tau cov txheej txheem txheej txheem ntxiv, txheej txheem kawg yuav xav tau tus nqi ntxiv. Nyob rau tib lub sijhawm, vim tias SiGe BiCMOS thev naus laus zis tsis tuaj yeem siv cov txheej txheem txheej txheej siab tshaj plaws, txheej txheem BiCMOS feem ntau poob qis dua cov txheej txheem digital CMOS. Cov no yuav coj lub zog loj los ua kom muaj tus yam ntxwv ntawm lub xov tooj ntawm tes thiab txo nqi. Nws tsis tuaj yeem daws nrog txheej txheem txheej txheem yooj yim wafer, vim tias thev naus laus zis no tsis tuaj yeem khaws cov txheej txheem txheej txheem lossis ib feem ntawm tus nqi qis tshaj plaws txhua lub sijhawm. Yog li ntawd, kev sib sau ua ke ntawm cov hauv paus txheej txheem ua haujlwm RF ib feem hauv BiCMOS (lossis SiGe) tsis yog qhov kev xaiv zoo.

Qhov kev daws zaum kawg uas tuaj yeem txiav txim siab yog RF kev koom ua ke hauv CMOS, uas tseem ntsib teeb meem loj. Txawm hais tias muaj ntau lub CMOS cellular RF tsim, cov qauv no feem ntau yog ua raws cov haujlwm sib xws. Nws nyuaj rau siv cov khoom sib xyaw sib xyaw, lim dej thiab lub tshuab ua haujlwm nrog CMOS thev naus laus zis, thiab kev siv hluav taws xob feem ntau ntau dua li SiGe BiCMOS cov phiaj xwm. Nrog rau kev txhim kho cov txheej txheem thev naus laus zis, qib CMOS nyob qib tau qis dua thiab qis dua, uas ua rau cov qauv sib piv nyuaj dua. Nyob rau theem pib ntawm kev tsim cov txheej txheem tshiab, cov cuab yeej ua qauv thiab txheej txheem kev loj hlob feem ntau tsis tuaj yeem ua tau raws li qhov xav tau ntawm qhov ntsuas qhov ntsuas qhov tseeb uas xav tau rau kev tsim qauv sib piv. Txawm li cas los xij, tsis ntev los no tsim digital CMOS RF architecture ua rau monolithic CMOS kev koom ua ke zoo dua.

Cov kev daws teeb meem no tseem ua rau kev lag luam semiconductor raws li cov tuam txhab tsim khoom lag luam qis tus nqi RF txheej txheem qib kev daws teeb meem. Txawm hais tias txhua txoj hauv kev sib koom ua ke muaj teeb meem, nws yog qhov xav tsis thoob uas RF kev koom ua ke tuaj yeem mus txog qib siab. Kev kov yeej cov teeb meem no yuav yog kauj ruam loj rau yav tom ntej hauv kev tsim qauv ntawm lub xov tooj ntawm tes wireless thiab teeb tsa cov lus qhia rau kev koom ua ke ntau dua yav tom ntej.

Qhov xaus ntawm daim ntawv no

Tseem muaj ntau qhov nyuaj hauv kev koom ua ke RF. Txhua lub cuab yeej RF ntawm lub xov tooj txawb niaj hnub tau ntsib nrog kev ua haujlwm nruj. Qhov xav tau rhiab heev yog hais txog – 106dbm (106db qis dua 1 MW) lossis siab dua, thiab qib sib xws tsuas yog ob peb microvolts; Ib qho ntxiv, kev xaiv, uas yog, kev tso tseg lub peev xwm ntawm cov txiaj ntsig tau zoo rau cov zaus uas nyob ib sab (feem ntau hu ua thaiv), yuav tsum yog nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm 60dB; Ib qho ntxiv, lub kaw lus oscillator yuav tsum tau ua haujlwm nyob rau theem qis heev kom tsis txhob muaj qhov thaiv thaiv lub zog los ntawm kev nkag mus rau cov qhab. Kev koom ua ke RF yog qhov nyuaj heev vim tias muaj ntau zaus heev thiab xav tau kev ua haujlwm tau zoo.

Ua cov txheej txheem ntau zaus coj los ua qhov nyuaj rau tag nrho SOC zaus. Nws tau cia siab tias yuav txo qhov kev txaus siab uas tsim los ntawm hauv cov qhab nia kis tau tus mob. Cov ntsiab lus ntawm digital RF kev koom ua ke yog ntau dua li tso ntau yam khoom RF hauv ib lub nti. Ib qho tshiab architecture ntawm kev kho vajtse sib koom yog xav tau.

Rau cov tsim qauv txheej txheem, qhov yooj yim tam sim no, kev sib xyaw ua ke zoo thiab raug nqi cov cuab yeej siv hluav taws xob tuaj yeem txo qis qhov tsim qauv nyuaj. Nyob rau tib lub sijhawm, lawv tuaj yeem txhim kho cov yam ntxwv ntawm cov cuab yeej siv wireless thiab ua kom lub zog loj, lub neej roj teeb thiab tus nqi tsis hloov pauv. Cov cuab yeej siv RF tshiab tseem tuaj yeem tshem tawm qee qhov kev tsis sib haum hauv kev tsim wireless thiab txuag cov kws tsim khoom lub sijhawm muaj txiaj ntsig.