Belata ọnụ ọgụgụ akụrụngwa ma belata mpaghara nke sekit site na njikọta RF ikuku

N’ime ngwaọrụ ikuku nke oge a, ihe karịrị ọkara nke ihe ndị dị na bọọdụ sekit bụ ngwaọrụ analog RF. Ya mere, ụzọ dị mma iji belata mpaghara bọọdụ sekit na oriri ike bụ ime ka njikọta RF buru ibu wee zụlite na mgbawa ọkwa sistemụ. Akwụkwọ a na -ewebata ọnọdụ mmepe nke njikọta RF, na -ewepụta ụfọdụ ụzọ mgbochi na azịza maka ụfọdụ nsogbu ndị a.

Afọ ole na ole gara aga, ekwentị otu ekwentị na-ere ahịa ekwentị mkpanaka, na teknụzụ ejiri mee ya bụ naanị ??? Jide otu eriri ekwentị abụọ ma ọ bụ abụọ ??? A na-ejikwa otu ụdị ụda olu, atụmatụ nnweta ọtụtụ ọwa na protocol na bandụ njigide. N’ụzọ dị iche, imewe ọgbọ ọhụrụ nke ekwentị mkpanaaka taa dị mgbagwoju anya ma nwee ike ịnye ọtụtụ igwe na ọtụtụ ụdị ??? O nwere netwọkụ mpaghara Bluetooth, ọnọdụ GPS yana ọrụ ndị ọzọ, ọrụ ịnata UWB na TV amalitela ịpụta. Na mgbakwunye, ngwa dị ka egwuregwu, onyonyo, ọdịyo na vidiyo abụrụla ihe a na -ahụkarị na ekwentị mkpanaaka.

Ekwentị ikuku na -aghọzi ngwaọrụ dị mgbagwoju anya nke a na -akpọ ebe ntụrụndụ onwe onye. Usoro mmepe ya na -aga n’ihu na -ewetara ndị na -emepụta ihe ịma aka. Agbanyeghị na e jiri ya tụnyere ekwentị mkpanaaka nwere naanị ọrụ olu, ọgbọ ọhụrụ nke ekwentị mkpanaaka abawanyela nke ukwuu na nhazi nkwukọrịta, nhazi ngwa, ọnụ ọgụgụ oghere RF na ikike ebe nchekwa agbakwunyere, ndị ọrụ ka na -atụ anya na ekwentị mkpanaaka ga -enwe obere olu, nhazi nke ọma, dị ala. ọnụahịa na ngosipụta agba dị ukwuu, Ọ nwere ike ịnye njikere na okwu oge yiri ekwentị olu ọdịnala. Nọgide na -ejigide nha na ike oriri dị ugbu a, mana ime ka ọrụ ahụ na -abawanye nke ukwuu, ebe ị na -ejigide usoro mkpokọta ego anaghị agbanwe agbanwe, ihe ndị a niile na -ewetara ndị na -emepụta sistemụ nnukwu nsogbu.

N’ụzọ doro anya, nsogbu a metụtara akụkụ niile nke sistemụ ahụ, yana ndị na -eweta nkwukọrịta ikuku na ọdịnaya ntụrụndụ niile. Otu mpaghara kachasị dị irè n’ibelata mpaghara bọọdụ na oriri ike bụ akụkụ RF nke imebe sistemụ ikuku. Nke a bụ n’ihi na ekwentị mkpanaaka nke oge a, ihe karịrị ọkara nke ihe ndị dị na bọọdụ ahụ bụ ihe analog RF, nke jikọtara 30-40% nke mpaghara bọọdụ niile, dịka sistemụ Bluetooth RF dị ka GPS na WLAN ga-enwekwa nnukwu nsogbu. mụbaa ihe achọrọ maka oghere.

Ngwọta ya bụ imekwu njikọta RF buru ibu ma emesịa ghọọ mgbawa ọkwa sistemụ zuru oke. Ụfọdụ ndị na-emepụta ihe na-etinye ntụgharị analog-na dijitalụ n’ime antenna iji belata oghere bọọdụ sekit chọrọ maka ọrụ RF. Mgbe teknụzụ mwekota semiconductor nwere ike ijikọ ọtụtụ ọrụ n’otu ngwaọrụ, a ga -ebelata ọnụ ọgụgụ ngwaọrụ pụrụ iche na oghere bọọdụ sekit eji etinye ngwaọrụ ndị a. Ka ụlọ ọrụ ahụ na -aga n’ihu na njikọta mgbawa ọkwa sistemụ, ndị na -emepụta ihe ga -aga n’ihu na -achọta teknụzụ ọhụrụ iji zute esemokwu dị n’etiti mgbagwoju RF dị elu na ogologo ndụ batrị na obere ngwaọrụ ikuku.

Ọkwa mmepe nke njikọta RF

Mmepe dị mkpa nke njikọta RF pụtara ihe dị ka afọ abụọ gara aga. N’oge ahụ, mmepe nke teknụzụ RF na modem baseband dijitalụ mere ka o kwe omume iji ndị na -anabata ntụgharị ntụgharị ozugbo na ekwentị mkpanaka dochie ngwaọrụ superheterodyne RF. Ngwa Superheterodyne RF na -eji igwekota igwe, ihe nzacha na ọtụtụ oscillators na -achịkwa voltaji (VCOs), nke ejirila rụọ ọrụ nke ọma kemgbe ọtụtụ afọ, mana ijikọ ngwaọrụ RF ntụgharị ugboro ugboro nwere ike belata ọnụ ọgụgụ GSM RF niile. N’ọgwụgwụ 1990s, otu ụdị superheterodyne RF subsystem gụnyere PA, mgba ọkụ antenna, LDO, obere akara RF na vctcxo, na -achọ ihe dị iche iche ngwaọrụ 200; Taa, anyị nwere ike chepụta usoro ngbanwe ugboro ugboro yana ọrụ band anọ, nke na -ejikọ VCO, VCXO na PLL loop filter, mana ọnụọgụ nke ihe ndị na -eme ya erughị 50. Ọgụgụ 1: transceiver bandM anọ nwere njikọta dị elu.

Dịka ọmụmaatụ, transfeiver trf6151 (Ọgụgụ 1) nke Texas Instruments maka GSM gụnyere onye na-ahụ maka voltaji mgbawa, ọwa VCO na VCO, njikwa ike PA, nchọpụta mkpọchi mkpọchi mkpọchi PLL, LNA na-enweta njikwa nzọụkwụ na VCXO.

Maka ndị na -ese ihe, njikọta dị elu na -enyere aka imeri ụfọdụ nnukwu nsogbu na RF ikuku, n’etiti nke kacha mkpa bụ inye ọkụ na ụkpụrụ DC nke transceiver. Mgbe oku na -aga, voltaji batrị ga -agbanwe na mgbanwe okpomọkụ na oge. Na mgbakwunye, njikọ mkpọtụ sitere na ike TX VCO na Rx VCO ga -emetụtakwa arụmọrụ nke sistemụ ahụ niile. Ya mere, ndị na -ese ihe na -eche nsogbu nke otu esi edozi onye na -ahụ maka bọọdụ sekit RF na ihe ndị ọzọ metụtara ya. Ijikọ ngwaọrụ ndị a n’ime transfeiver RF pụtara na naanị ihe achọrọ dị na mpụga bụ capacitor decoupling dị mfe, nke ejikọtara ya na ọkụ eletrik, nke na -abụghị naanị ime ka atụmatụ ahụ dị mfe, kamakwa na -echekwa oghere bọọdụ sekit.

Ihe ịma aka ọzọ maka ndị na -emepụta RF bụ oge ntụgharị VCO na oge mkpọchi. Na ụdị VCO analog niile. N’ihi na ọ na -adịkarị mkpa ịhazigharị oge mkpọchi na nha nha, a na -etinyekarị ihe nzacha loop na mpụga mgbawa. Mgbe ụfọdụ, enwere ike idozi nke a na njikwa ngwanrọ nke usoro ntụgharị VCO. Agbanyeghị, usoro a na -ewepụta ihe ndị ọzọ chọrọ maka nkwalite ekwentị. Mgbe agbakwunyere ọrụ ngbanwe dijitalụ na VCO ma nwee ike ịnye nhazi nke onwe ya, enwere ike nweta mgbatị ogologo, yana itinye ihe nzacha akaghị na mgbawa. N’ụzọ doro anya, atụmatụ a nwere ike ime ka ndị injinia imewe mee ka ọrụ ha dị mfe.

Iji nweta njikwa ike nnyefe nke sistemụ GSM chọrọ, ndị na -emepụta PA na -etinyekarị ọrụ a na modul ampilifaya (PAM). Onye na -ahụ maka ike na -abụkarị puku puku ọnụ ụzọ ámá CMOS dijitalụ, nke emere na mgbawa nọọrọ onwe ya na PAM. Akụkụ a ga -abawanye ọnụ ahịa PAM site na US $ 0.30 ~ 0.40. Ijikọ ọrụ a na ngwaọrụ RF ga -enyere ndị na -emepụta GaAs PAM aka ịzụta okirikiri CMOS dijitalụ wee wụnye ha na PAM. Maka OEM na -emepụta ọtụtụ puku ngwaahịa kwa ọnwa, iwepu akụrụngwa a ga -ebelata oke ọnụ ahịa ha.

Mpaghara ọzọ ebe njikọta dị elu nwere ike iweta nnukwu ego bụ VCXO. N’oge gara aga, a zụrụ ma hazie modulu vctcxo dị ọnụ ala na ngwaọrụ RF dị ka ihe dị iche. Yabụ, itinye akụkụ nke modulu vctcxo na ngwaọrụ RF nwere ike belata ọnụ ahịa na nsogbu nrụpụta metụtara. Iji trf6151, ọ bụ naanị kristal na varactor dị ọnụ ala ka achọrọ iji mezue ọrụ vctcxo.

N’agbanyeghị mmekorita na ime ka imebe ihe dị mfe, ndị injin na -emepụta RF ka na -eche nhọrọ siri ike ihu, otu n’ime ha bụ ntinye ntinye na ike Rx. A maara nke ọma na nnukwu ihe eji eme ihe ugbu a na nhazi ụda mkpọtụ dị ala (LNA), na -ebelata njimara mkpọtụ. Onye injinia imewe ga -ekpebi ngụkọta ego mmefu ego nke onye nnata yana ihe chọrọ ọkwa ọkwa mmetụta. Agbanyeghị, mkpọtụ anaghị adalata na ibelata ike. N’ezie, ọ dị iche. Yabụ, n’agbanyeghị na ọ nwere ike mezue nkọwapụta ọkọlọtọ GSM, ndị na -emepụta ga -ajụrịrị onwe ha ma ọ bara uru ịkwụ ọnụahịa dị na ike iji nweta ọkwa ọkwa ụfọdụ. Ajụjụ a na -akọwakwa ihe kpatara o ji dị mkpa ka ndị injinia imewe na ndị na -emepụta IC na -arụkọ ọrụ ọnụ na usoro nhazi ahụ niile. Nzaghachi sitere na ndị injinia imewe nwere ike duzie ndị na -emepụta IC ka ha wee jeere ụlọ ọrụ ikuku ozi nke ọma mgbe ha na -emepụta ngwaahịa RF n’ọdịnihu.

Na -etolite na SOC

Mbelata ọnụ ahịa, ike na ịdị mgbagwoju anya nke sistemụ ikuku dị ezigbo mkpa iji wee mezuo ihe achọrọ nke njikọta sistemụ. Agbanyeghị, mmepe nke njikọta njikọta dị elu maka ekwentị mkpanaaka chọrọ ụlọ ọrụ semiconductor iji merie ihe mgbochi teknụzụ dị mgbagwoju anya. Ụfọdụ ihe mgbochi ndị a anaghị enwekarị ndị nrụpụta, n’ihi na ọtụtụ n’ime ha achọghị ịma ka esi arụ ngwaọrụ SOC, ọ bụrụhaala na ọ nwere ike ịnye arụmọrụ achọrọ. Ya mere, ọ dị mkpa inwe nghọta ngwa ngwa maka ụfọdụ teknụzụ usoro, nke ga -emetụta ike na nnweta ngwaọrụ ejiri na njikọta ekwentị mkpanaka.

Enwere ọtụtụ atụmatụ ga -ekwe omume maka ijikọ ekwentị eletriki RF sistemụ. Nke mbu, enwere ike itinye ụkpụrụ ụlọ RF ọdịnala na bipolar dị mfe ma ọ bụ usoro BiCMOS site na iji teknụzụ ọdịnala. Enwere ike ijikọ mgbawa RF ikpeazụ na ọrụ mgbagha dijitalụ ekwentị mkpanaaka site na iji teknụzụ nkwakọ ngwaahịa mgbawa (teknụzụ nkwakọba ọkwa). Agbanyeghị na teknụzụ a nwere ọtụtụ uru, dị ka iji ụzọ imepụta RF maara nke ọma yana usoro tozuru etozu na teknụzụ, ọ na -esiri ike ịzụ ahịa n’ihi oke ọnụ ahịa na ntinye nke ngwaọrụ nnwale.

Na mgbakwunye, ijikọ sistemụ eletrọnịkị ekwentị mkpanaaka nwekwara ike nweta site na usoro wafer BiCMOS (SiGe) dị elu. Agbanyeghị, n’ihi na nhazi ngwaọrụ SiGe HBT chọrọ usoro lithography ọzọ, mgbawa ikpeazụ ga -achọ ụgwọ ọzọ. N’otu oge ahụ, n’ihi na teknụzụ SiGe BiCMOS enweghị ike iji usoro lithography kachasị elu, usoro BiCMOS na -anọkarị n’azụ usoro CMOS dijitalụ dị elu. Ndị a ga -eweta nnukwu nrụgide iwelie njirimara ekwentị mkpanaaka ma belata ọnụ ahịa. Enweghị ike idozi ya site na usoro usoro wafer dị mfe, n’ihi na teknụzụ a enweghị ike idobe mgbagha sistemụ ma ọ bụ akụkụ dijitalụ na ọnụahịa kacha dị ala n’oge niile. Yabụ, njikọta monolithic nke sistemụ baseband ọrụ RF na BiCMOS (ma ọ bụ SiGe) abụghị ezigbo nhọrọ.

Ngwọta ikpeazụ nke enwere ike ịtụle bụ ntinye RF na CMOS, nke na -echekwa nnukwu nsogbu aka. Agbanyeghị na enwere ọtụtụ atụmatụ ekwentị cellular RF nke CMOS, atụmatụ ndị a dabere na ọrụ analog. O siri ike iji teknụzụ CMOS mejupụta ndị na -agwakọta analog, ihe nzacha na amplifiers, yana ike ike n’ozuzu karịrị atụmatụ SiGe BiCMOS. Site na mmepe nke teknụzụ usoro, ọkwa ọkwa CMOS na -agbada agbada na ala, nke na -eme ka nrụpụta analog sie ike. N’oge mmalite nke ịmalite usoro ọhụrụ, ịme ngosi ngwaọrụ na ntozu oke n’ozuzu ha agaghị emezu ihe achọrọ nke nhazi oke nke chọrọ maka imepụta modul analog. Agbanyeghị, ihe owuwu CMOS RF dijitalụ mepụtara n’oge na -adịbeghị anya na -eme ka njikọta monolithic CMOS mara mma.

Ngwọta ndị a na-anyakwa ụlọ ọrụ semiconductor ka ndị nrụpụta na-achọ usoro mgbawa sistemụ RF dị ọnụ ala. Ọ bụ ezie na atụmatụ ntinye ọ bụla nwere ihe isi ike, ọ bụ ihe ijuanya na njikọta akụrụngwa RF nwere ike iru ụdị ọkwa a. Imeri ihe isi ike ndị a ga -ebute nnukwu ọganiihu n’ichepụta ekwentị mkpanaaka ma tọọ ntuziaka maka njikọta ka ukwuu n’ọdịnihu dị nso.

Mmechi akwụkwọ a

A ka nwere ọtụtụ ihe isi ike na njikọta RF. Ngwa RF ọ bụla nke ekwentị mkpanaaka na -eche ihu arụmọrụ siri ike. Ihe chọrọ ịma gbasara ihe bụ – 106dbm (106db n’okpuru 1 MW) ma ọ bụ karịa, na ọkwa kwekọrọ bụ naanị microvolts ole na ole; Na mgbakwunye, ahọpụtara, ya bụ, ikike ịjụ ọwa bara uru na eriri ugboro (nke a na -akpọkarị igbochi), kwesịrị ịdị n’usoro nke 60dB; Na mgbakwunye, a chọrọ oscillator sistemụ ka ọ rụọ ọrụ n’okpuru mkpọtụ mkpọtụ dị ala iji gbochie mpịachi igbochi ike ịbanye na ndị nnata. Ntinye RF siri ezigbo ike n’ihi ugboro ole ọ dị yana ihe achọrọ ịrụ ọrụ chọrọ.

Ịhazi ọkọlọtọ ọtụtụ ugboro na -eweta ezigbo ihe ịma aka ugboro SOC niile. A na -atụ anya na ọ ga -ebelata mkpali nke mgbasa ozi mgbapụta na -ebute. Ọdịnaya nke ntinye RF dijitalụ karịrị itinye ọtụtụ ihe RF n’otu mgbawa. Ọdịdị ọhụrụ nke ịkekọrịta ngwaike dị mkpa.

Maka ndị na-emepụta sistemụ, ngwaọrụ semiconductor dị mfe ugbu a, dị oke ọnụ ma dịkwa ọnụ ahịa nwere ike belata ihe mgbagwoju anya nke ukwuu. N’otu oge ahụ, ha nwere ike ịbawanye njirimara nke ngwaọrụ ikuku ma debe nha sistemụ, ndụ batrị na ọnụ ahịa anaghị agbanwe agbanwe. Ngwa RF ọhụrụ agbakwunyere nke ọma nwekwara ike wepu ụfọdụ esemokwu na nhazi ikuku ma chekwaa oge bara uru nke ndị injinia.