E hoʻemi i ka helu o nā mea a hoʻoliʻiliʻi i ka wahi o papa ʻapuni ma o ka hoʻohui uila RF ʻole

I nā polokalamu uila o kēia lā, ʻoi aku i ka hapalua o nā mea i ka papa kaapuni nā hāmeʻa RF analog. No laila, ʻo kahi ala kūpono e hōʻemi ai i kahi o ka papa kaapuni a me ka hoʻohana mana e lawe i kahi hoʻohui RF nui nui a hoʻomohala i ka ʻāpana pae chip. Hōʻike kēia pepa i ke kūlana hoʻomohala o ka hoʻohui RF, a waiho i mua i kekahi mau countermeasures a me nā hāʻina i kekahi o kēia mau pilikia.

I kekahi mau makahiki i hala aku nei, ua hoʻomalu ʻia ka mākeke kelepona paʻa lima e nā hui hoʻokahi a me nā pālua o nā kelepona mode-single, a ʻo ka ʻenehana wale nō ka ??? E hoʻopaʻa i hoʻokahi a i ʻole ʻelua mau pūnaewele paʻa lima i nā mea āpau ??? Hoʻohui ʻia ke ʻano modulate like, ka papahana komo multi-channel a me ka protocol i ka paʻa pinepine pinepine. I ka hoʻohālikelike ʻana, ʻoi aku ka paʻakikī o ka hoʻolālā o kēia wā o nā hanauna hou o nā kelepona paʻalima a hiki ke hāʻawi i ka band lehulehu a me ka mode-maha ??? Loaʻa iā ia kahi pūnaewele pilikino Bluetooth, kahi hoʻonohonoho GPS a me nā hana ʻē aʻe, a ua hoʻomaka ʻo UWB a me TV e loaʻa nā hana. Eia hou, ua lilo nā noi e like me nā pāʻani, nā kiʻi, nā leo a me ke wikiō i mea maʻamau i nā kelepona paʻalima.

Ke lilo nei ke kelepona uea ʻole i mea paʻakikī e kapa ʻia ke kikowaena hoʻokipa pilikino paʻa lima. Ke hoʻomau nei kāna ʻano hoʻomohala e lawe i nā pilikia hou aku i nā mea hoʻolālā. ʻOiai hoʻohālikelike ʻia me nā kelepona paʻalima me ka hana leo wale nō, ua hoʻonui nui ka hanauna hou o nā kelepona paʻalima i ka hana kamaʻilio ʻana, ka hana noi ʻana, ka helu o nā interface RF a me ka hiki i ka hoʻomanaʻo hoʻomanaʻo, manaʻo mau nā mea hoʻohana i nā kelepona paʻalima e loaʻa ka liʻiliʻi o ka leo, ke ʻano o ka streamline, haʻahaʻa. ke kumu kūʻai a me ka hōʻike kala nui, hiki iā ia ke hoʻolako i ka manawa kūmau a kamaʻilio e like me nā kelepona leo kuʻuna. Ke mālama nei i ka nui o ka nui a me ka hoʻohana mana, akā e hoʻonui ana i ka hana me ka hoʻomau, ʻoiai ke mālama nei i ka uku o ka ʻōnaehana i hoʻololi ʻole ʻia, ua pilikia kēia mau pilikia i nā mea hoʻolālā ʻōnaehana.

ʻIke nō, pili ka pilikia i nā ʻāpana āpau o ka hoʻolālā ʻōnaehana holoʻokoʻa, a me nā mea hoʻolako i nā kamaʻilio uila a me nā ʻike leʻaleʻa āpau. ʻO kahi ʻāpana e kūpono loa i ka hōʻemi ʻana i kahi o ka papa a me ka hoʻohana ʻana i ka mana ka ʻāpana RF o ka hoʻolālā ʻōnaehana uea ʻole. ʻO kēia no ka mea i ke kelepona paʻalima maʻamau o kēia lā, ʻoi aku i ka hapalua o nā ʻāpana o ka papa nā ʻāpana RF analog, kahi e hui pū nei no 30-40% o ka wahi papa holoʻokoʻa, e like me nā ʻōnaehana RF RF e like me GPS a me WLAN e pili nui pū kekahi. hoʻonui i nā koi no ka hakahaka.

ʻO ka hopena e hoʻokō i ka hoʻohui RF nui nui a kūkulu hope ʻia i kahi ʻāpana pae pae hoʻohui piha. Hoʻokomo kekahi mau mea hoʻolālā i nā mea hoʻololi analog-i-digital i loko o ka antenna e hōʻemi i ka huina kaapuni papa i koi ʻia no nā hana RF. Ke hiki i ka ʻenehana hoʻohui semiconductor ke hoʻohui i nā ʻoihana hou aʻe i hoʻokahi hāmeʻa, e hoʻemi ʻia ka helu o nā hāmeʻe discrete a me ka wahi o ka papa kaapuni e hoʻohana ai i kēia mau mea. Ke neʻe nei ka ʻoihana i ka hoʻopili ʻōpili pae ʻōnaehana, e hoʻomau ka ʻike ʻana o nā mea hoʻolālā i nā ʻenehana hou e kū i ka contradict ma waena o ka paʻakikī RF kiʻekiʻe a me ka lōʻihi o ke ola uila i nā hāmeʻa uila liʻiliʻi.

Ke kūlana hoʻolālā o ka hoʻohui RF

Ua ʻike ʻia kahi ulu nui o ka hoʻopili RF ma kahi o ʻelua mau makahiki i hala. I kēlā manawa, ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana RF a me ka modem baseband digital i hiki ke hoʻololi i nā mea RF superheterodyne me nā mea lawe pololei hoʻololi i nā kelepona uila ʻole. Hoʻohana nā hāmeʻa Superheterodyne RF i nā mea kāwili multistage, nā kānana a me nā oscillator voltage voltage (VCOs), i hoʻohana maikaʻi ʻia no nā makahiki he nui, akā ʻo ka hoʻohui ʻana o nā hoʻololi RF hoʻololi pinepine pinepine hiki ke hōʻemi nui i ka nui o nā mea GSM RF. I ka hopena o ka makahiki 1990, aia kahi subsystem RF superheterodyne RF maʻamau me PA, pākuʻi antenna, LDO, RF liʻiliʻi a me vctcxo, e koi ana ma kahi o 200 mau manaʻo hoʻokaʻawale; I kēia lā, hiki iā mākou ke hoʻolālā i kahi ʻōnaehana hoʻololi pinepine pololei me nā hana ʻehā o ka band, kahi e hoʻopili ai i ka kānana loop VCO, VCXO a me PLL, akā ʻo kāna helu o nā mea i emi iho ma mua o 50. Kiʻi 1: ʻehā band GSM transceiver me ka hoʻohui kiʻekiʻe.

ʻO kahi laʻana, ʻo ka transceiver trf6151 (Kiʻi 1) o Texas Instruments no GSM me nā mea hoʻokele uila-chip, VCO a me ke kahawai VCO, ka mana o ka PA, ka PLL loop filter filter blocker detection, LNA e loaʻa ka ʻanuʻu step-by-step a me VCXO.

No nā mea hoʻolālā, kōkua ka hoʻohui holomua e lanakila i kekahi mau pilikia nui i ka RF uea ʻole, ma waena o ka mea maʻamau ka lako mana DC a me ka hoʻoponopono o ka transceiver. Ma ke kāhea ʻana, e loli ka uila uila me ka loli o ka mahana a me ka manawa. Hoʻohui ʻia, ka hoʻopili ʻana o ka leo mai TX VCO a me Rx VCO lako i ka hana o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa. No laila, kū ka poʻe hoʻolālā i ka pilikia o ka pehea e hoʻoponopono ai i ka mea hoʻokele papa kaapuni RF a me nā mea passive e pili ana. Hoʻohui i kēia mau hāmeʻa i ka RF transceiver ʻo ia ka mea wale nō i waho e koi ʻia he capacitor decoupling maʻalahi, i pili pono i ka lako mana, ʻaʻole ia e maʻalahi i ka hoʻolālā, akā mālama pū kekahi i ka papa kaapuni.

ʻO kahi pahuhopu ʻē aʻe no nā mea hoʻolālā RF ʻo ka pae hoʻonohonoho ʻo VCO a me ka manawa laka. I nā hoʻolālā analog VCO āpau. No ka mea he mea pono ke kaulike i ka manawa laka a me ke ʻano o ke kani ʻana, hoʻonoho pinepine ʻia ka kānana loop ma waho o ka ʻāpana. I kekahi manawa, hiki i kēia ke hoʻonā ʻia i ka kaohi polokalamu o ka pae ʻo VCO tuning. Eia nō naʻe, ke hāʻawi nei kēia hana i nā koi kumuwaiwai hou aku no ka hoʻomohala maʻamau ʻana o ke kelepona. Ke hoʻokomo ʻia ka hana loiloi kikoʻī i ka VCO a hiki ke hāʻawi iā ia iho i ka hoʻoponopono ʻana, hiki ke loaʻa kahi laulā hoʻonui lōʻihi, a hiki ke hoʻokomo ʻia ka mea kānana loop i ka ʻāpana. ʻIke nō, hiki i kēia hoʻolālā ke hoʻohana i nā ʻenekini hoʻolālā e hoʻomaʻalahi i kā lākou hana.

I mea e loaʻa ai ka kaohi mana transmitter e koi ʻia e ka ʻōnaehana GSM, hoʻokomo pū nā mea hana PA i kēia hana i ka mana amplifier module (PAM). Hoʻokomo pinepine ʻia ka mea hoʻomalu mana a hiki i nā kaukani o nā puka CMOS kikohoʻe, i hana ʻia i kahi ʻāpana kūʻokoʻa i PAM. E hoʻonui kēia mea i ke kumukūʻai o PAM e US $ 0.30 ~ 0.40. Ke hoʻohui nei i kēia hana i nā hāmeʻa RF e hiki ai i nā mea hana Ga Pao PAM ke kūʻai ʻole i nā kaʻapuni CMOS uila a hoʻouka iā lākou i ka PAM. No kahi OEM e hana nei i nā huahana he mau kaukani i kēlā me kēia mahina, ʻo ka hemo ʻana i kēia ʻāpana mea nui e hōʻemi loa i kā lākou kumukūʻai.

ʻO kahi ʻē aʻe kahi e hiki ai i ka hoʻopili holomua ke lawe mai i kahi mālama mālama nui ʻo VCXO. I ka wā i hala, ua kūʻai ʻia a hoʻolālā ʻia nā modula vctcxo pipiʻi i nā hāmeʻa RF ma ke ʻano he mau ʻāpana hoʻokaʻawale. No laila, ʻo ka hoʻohui ʻana i nā ʻāpana maʻamau o nā modula vctcxo i loko o nā hāmeʻa RF hiki ke hōʻemi i nā kumukūʻai a me nā pilikia hoʻolālā e pili ana. Ke hoʻohana nei i trf6151, koi wale ʻia kahi aniani haʻahaʻa a me ka varactor e hoʻopau i ka hana o vctcxo.

I loko nō o kēia hoʻopili a me ka maʻalahi o ka hoʻolālā, kū mau nā ʻenekini hoʻolālā RF i nā koho paʻakikī, ʻo kekahi o ia mau mea ka ʻike ʻike a me ka hoʻohana ʻana i ka mana Rx. Hoʻomaopopo loa ʻia ka mea nui o kēia manawa i hoʻohana ʻia i ka hoʻolālā ʻana o ka leo haʻahaʻa (LNA), ʻo ka haʻahaʻa o nā ʻano walaʻau holoʻokoʻa. Pono ka ʻenekini hoʻolālā e hoʻoholo i ka nui o ka mana o ka mea loaʻa a me nā koi pae pae o ka mea loaʻa. Eia naʻe, ʻaʻole e emi ke kani me ka hoʻoliʻiliʻi o ka mana. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, ʻo ia ka ʻaoʻao ʻē aʻe. No laila, ʻoiai hiki iā ia ke hoʻokō i ka hōʻike maʻamau GSM, pono pinepine nā mea hoʻolālā e nīnau iā lākou iho inā he mea pono ke uku i ke kumukūʻai i ka hoʻohana mana e hoʻokō i kahi pae ʻike. Hoʻomaopopo pū kēia nīnau no ke aha e pono ai no nā ʻenekini hoʻolālā a me nā mea hana IC e laulima pū i ka hana hoʻolālā holoʻokoʻa. Hiki i nā manaʻo mai nā hoʻolālā ʻenekini ke alakaʻi i nā mea hana IC e lawelawe ʻoi aku i ka ʻoihana uea ʻole ke hoʻomohala i nā huahana RF e hiki mai ana.

Ke hoʻomohala nei i SOC

ʻO ka hōʻemi ʻana i ke kumukūʻai, ka mana a me ka paʻakikī o nā ʻōnaehana uea ʻole ka mea nui e kūleʻa pono ai i nā koina o ka hoʻopili ʻana o ka ʻōnaehana. Eia naʻe, ʻo ka hoʻomohala ʻana i nā haʻina hoʻohui kiʻekiʻe no nā kelepona paʻalima pono i ka ʻoihana semiconductor e lanakila i nā ʻoihana loea paʻakikī. ʻAʻohe hopohopo nui ʻia kekahi o kēia mau ālai e nā mea hoʻolālā, no ka mea ʻaʻole makemake ka hapa nui o lākou i ka hana o nā hāmeʻa SOC, ʻoiai hiki ke hāʻawi i ka hana i koi ʻia. No laila, pono e ʻike wikiwiki i kekahi mau ʻenehana hana, kahi e hoʻopili ai i ka hiki a me ka loaʻa o nā hāmeʻa i hoʻohana ʻia i ka hoʻopili kelepona paʻalima.

Nui a hewahewa nā hoʻolālā no ka hoʻohui o ke kelepona uila RF uila. ʻO ka mea mua, hiki ke hoʻokō ʻia kahi kuʻuna RF kuʻuna i kahi hana bipolar a BiCMOS maʻalahi paha e hoʻohana ana i ka ʻenehana kuʻuna. Hiki ke hōʻuluʻulu ʻia ka chip RF hope loa me nā hana loea kelepona kelepona paʻa lima e hoʻohana ana i ka ʻenehana hoʻowalewale puʻupuʻu nui (ʻenehana ʻōnaehana pae pae. ʻOiai he nui nā maikaʻi o kēia ʻenehana, e like me ka hoʻohana ʻana i nā hana hoʻolālā RF maʻamau a me nā hana makua a me nā ʻenehana, paʻakikī e kūʻai aku ma muli o ke kumu kūʻai kiʻekiʻe a me nā hua o nā hāmeʻa hoʻāʻo.

Hoʻohui ʻia, hiki ke kiʻi ʻia ka hoʻohuihui ʻana o ka ʻōnaehana uila kelepona me ke kaʻina wafer BiCMOS holomua. Eia nō naʻe, no ka mea e pono ana ka hana ʻana o nā ʻoihana SiGe HBT i kahi kaʻina lithography hou aʻe, e koi ana ka ʻāpana hope loa i kumu kūʻai hou aʻe. I ka manawa like, no ka hiki ʻole i ka ʻenehana SiGe BiCMOS ke hoʻohana i ke kaʻina lithography ʻoi loa, hala pinepine ka hana BiCMOS ma hope o ke kaʻina CMOS kikoʻī holomua. E lawe kēia i kahi kaomi nui e hoʻonui i nā ʻano o nā kelepona paʻalima a hoʻemi i nā kumukūʻai. ʻAʻole hiki ke hoʻonā ʻia me kahi papa hana wafer maʻalahi, no ka mea ʻaʻole hiki i kēia ʻenehana ke mālama i ka ʻōnaehana loina a i ʻole ka ʻāpana kikoʻī ma ke kumu kūʻai haʻahaʻa i hiki i nā manawa āpau. No laila, hoʻohui maikaʻi monolithic o ka baseband ʻōnaehana RF ʻāpana ma BiCMOS (a i ʻole SiGe) ʻaʻole koho maikaʻi.

ʻO ka hopena hope loa i hiki ke noʻonoʻo ʻia ʻo RF hoʻohui i CMOS, kahi alo pū nō hoʻi i nā pilikia nui. ʻOiai aia kekahi mau hoʻolālā RF cellular CMOS, hoʻokumu ʻia kēia mau hoʻolālā i nā hana analog. He paʻakikī e hoʻokō i nā mīkini kāwili analog, nā kānana a me nā mea hoʻonui me ka ʻenehana CMOS, a ʻoi aku ka nui o ka hoʻohana mana ma mua o ka hoʻolālā SiGe BiCMOS. Me ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana hana, ua emi iho ka haʻahaʻa o CMOS, a ʻoi aku ka paʻakikī o ka hoʻolālā analog. I ke kaʻina mua o ka hoʻomohala ʻana i nā kaʻina hana hou, ʻaʻole hiki i ke ana hoʻohālikelike ʻana i nā hāmeʻa a me ke kaʻina hana ke hoʻokō i nā koina o ke ana hoʻohālikelike palena kiʻekiʻe e pono ai no ka hoʻolālā ʻōnaehana analog. Eia nō naʻe, ʻo ka hoʻolālā CMOS RF hou i hoʻomohala ʻia e hoʻonani hou i ka monolithic CMOS hoʻohui.

Hoʻokomo pū kēia mau hopena i ka ʻoihana semiconductor ʻoiai e ʻimi ana nā mea hana i nā hopena chip chip pae pae haʻahaʻa. ʻOiai he paʻakikī ko kēlā me kēia hoʻolālā hoʻopili, he mea kupanaha ia hiki i ka hoʻopili ʻana o RF i kahi pae kiʻekiʻe. ʻO ka lanakila ʻana i kēia mau pilikia e hele i mua i mua i ka hoʻolālā ʻana o nā kelepona paʻalima uila a hoʻonohonoho i ke ala no ka hoʻohui nui aʻe i ka wā e hiki mai ana.

Ka Hopena o kēia pepa

Nui nā pilikia i ka hoʻohui RF. Kūpono kēlā me kēia mea RF o ke kelepona paʻalima hou me nā koina hana koʻikoʻi. ʻO ke koi no ka noʻonoʻo e pili ana – 106dbm (106db ma lalo o 1 MW) a ʻoi aku paha, a ʻo ka pae e pili ana he mau microvolts wale nō ia; Hoʻohui ʻia, selectivity, ʻo ia hoʻi, ka hiki ke hōʻole ʻia o ke kahawai kūpono i ke kaha alapine e pili ana (i kapa ʻia he ālai ʻana), ma ke kauoha o 60dB; Eia hou, koi ʻia ka oscillator ʻōnaehana e hana ma lalo o ke kani haʻahaʻa loa e pale ai i ka hoʻopili ʻana i ka ikehu mai ke komo ʻana i ka bana i loaʻa. Paʻakikī loa ka hoʻopili ʻana o RF ma muli o ke alapine kiʻekiʻe loa a koi nui i nā koi hana.

Lawe ka hana ʻana i ka hae pinepine pinepine i kahi ʻaʻa maoli i ke alapine SOC holoʻokoʻa. Lana ka manaʻo e hoʻoliʻiliʻi i ka pīhoihoi i hoʻokumu ʻia e ka lawe ʻana i nā hōʻailona band. ʻOi aku ka ʻike o ka hoʻopili RF uila ma mua o ka hoʻokau ʻana i nā ʻāpana RF he nui i hoʻokahi mika. Pono kahi hoʻolālā hou o ka kaʻana lako pono.

No nā mea hoʻolālā ʻōnaehana, ʻo nā mea maʻalahi i kēia manawa, hoʻohui nui ʻia a me ke kumu kūʻai waiwai hiki ke hōʻemi nui i ka paʻakikī o ka hoʻolālā. I ka manawa like, hiki iā lākou ke hoʻonui i nā ʻano o nā pono uila a mālama i ka nui o ka ʻōnaehana, ola uila a me nā kumukūʻai i hoʻololi ʻole ʻia. Hiki i nā hāmeʻa RF hoʻohui nui hou ʻia ke hoʻopau i kekahi mau paio ma ka hoʻolālā uea ʻole a mālama i ka manawa waiwai o nā ʻenekini.