Hejmara pêkhateyan kêm bikin û qada jê kêm bikin panela lijneyê bi yekbûna RF ya bêserûber

Di cîhazên bêserûber ên îroyîn de, zêdetirî nîvê hêmanên li ser dîmendera cîhazên analog RF ne. Ji ber vê yekê, awayek bandorker ji bo kêmkirina qada panel û mezaxtina hêzê ev e ku meriv entegrasyona RF-ya pir-mezin pêk bîne û ber bi çîpê asta pergalê ve pêşve bibe. Ev kaxez statûya pêşkeftina entegrasyona RF -yê destnîşan dike, û hin bergirî û çareseriyên hin ji van pirsgirêkan derdixe pêş.

Çend sal berê, bazara têlefonên desta bi têlefonên yek-band û dual-band yek-mode serdest bû, û teknolojiya ku tê bikar anîn tenê ??? Bi tevayî yek an du bandên desta bigrin ??? Heman rêbaza modulasyonê, nexşeya gihîştina pir-kanalî û protokol di koma frekansa ragirtinê de têne pejirandin. Berevajî, sêwirana nifşa nû ya têlefonên desta ya îroyîn pir tevlihevtir e û dikare pir band û pir-modê peyda bike ??? Ew tevne qada kesane ya Bluetooth -ê, cîhgirtina GPS -ê û fonksiyonên din heye, û fonksiyonên wergirtina UWB û TV -yê dest pê kiriye. Wekî din, serlêdanên wekî lîstik, wêne, deng û vîdyoyê di têlefonên desta de pir belav bûne.

Têlefona bêtêl dibe amûrek tevlihev a ku jê re navenda şahiyê ya destan tê gotin. Trenda pêşkeftina wê berdewam dike ku bêtir dijwartiyan bîne ser sêwiraneran. Her çend li gorî têlefonên desta yên bi fonksiyona deng tenê têne berhev kirin, nifşa nû ya têlefonên desta di pêvajoya danûstendinê, pêvajoya serîlêdanê, hejmara navbeynên RF û kapasîteya bîranîna yekbûyî de pir zêde bûne, bikarhêner hîn jî li bendê ne ku têlefonên desta piçûktir, rengek hêsan, kêm hebe biha û dîmendera rengîn a mezin, Ew dikare dema ragirtin û axaftinê mîna têlefonên dengê kevneşopî peyda bike. Parastina mezinahiya giştî û mezaxtina hêzê ya heyî, lê çêkirina fonksiyonê bi rengek berbiçav zêde dibe, dema ku lêçûnê tevahiya pergalê bê guheztin, ev hemî ji sêwiranerên pergalê re gelek pirsgirêkan derdixin.

Bê guman, pirsgirêk hemî beşên sêwirana tevahiya pergalê, û hem jî peydakiroxên hemî naveroka danûstendin û şahîneta bêserûber vedihewîne. Yek devera ku bi taybetî di kêmkirina qada panoyê û mezaxtina hêzê de bi bandor e, beşa RF ya sêwirana pergala wireless ye. Ev e ji ber ku di têlefona desta ya tîpîk a îroyîn de, zêdetirî nîvê hêmanên li ser dîwarê hêmanên RF-yên analog in, ku bi hev re% 30-40% ji tevahiya qada panelê pêk tînin, mînakî pergalên RF yên Bluetooth-ê yên wekî GPS û WLAN jî dê pir hewcedariyên ji bo cîh zêde bikin.

Çareserî ev e ku meriv entegrasyonek RF-ya pir mezin pêk bîne û di dawiyê de bibe çîpek asta pergalek bi tevahî yekbûyî. Hin sêwiran veguherînerên analog-dîjîtal dixin nav antênê da ku tevahiya cîhê panelê çerxê ya ku ji bo fonksiyonên RF hewce dike kêm bikin. Gava ku teknolojiya entegrasyona nîv -rêber dikare di yek cîhazê de bêtir fonksiyonan bicîh bike, dê hejmara cîhazên veqetandî û cîhê qerta qerta ku ji bo bicîhkirina van cîhazan tê bikar anîn li gorî wê kêm bibe. Gava ku pîşesazî ber bi yekbûna çîpê asta pergalê ve diçe, sêwiraner dê berdewam bikin ku teknolojiyên nû bibînin da ku nakokiya di navbera tevliheviya RF -ya bilind û jiyana bateriya dirêjtir di cîhazên bêtêl ên piçûk de bibînin.

Rewşa pêşkeftina yekbûna RF

Pêşkeftinek girîng a yekbûna RF -ê du sal berê xuya bû. Di wê demê de, pêşkeftina teknolojiya RF û modemek dîjîtal a baseband gengaz kir ku di têlefonên desta yên bêserûber de cîhazên superheterodyne RF bi wergirên veguheztina rasterast vebigirin. Amûrên Superheterodyne RF mîkserên pir -qonaxî, parzûn û oscillatorên kontrolkirî yên voltaja pirjimar (VCO) bikar tînin, ku gelek sal in baş têne bikar anîn, lê entegrasyona cîhazên RF -ya veguheztina frekansa rasterast dikare pirjimara tevaya pêkhateyên GSM RF -ê pir kêm bike. Di dawiya salên 1990 -an de, tîpek tîpîk a superheterodyne RF ya jêrzemînê PA, guheztina antenayê, LDO, sînyala RF ya piçûk û vctcxo, ku nêzîkê 200 cîhazên veqetandî hewce dike, vedihewand; Todayro, em dikarin pergalek veguheztina frekansa rasterast bi fonksiyona çar bandê, ku Parzûna loopê VCO, VCXO û PLL yek dike, sêwirandin, lê hejmara hêmanên wê ji 50 -an kêmtir e.

Mînakî, transceiver trf6151 (Wêne 1) ya Texas Instruments ji bo GSM rêgezek voltaja ser-çîp, kanala VCO û VCO, kontrola hêza PA, tespîtkirina astengkerê qiraxa parzûna PLL loop, kontrola gav bi gav LNA û VCXO digire nav xwe.

Ji bo sêwiraneran, entegrasyona pêşkeftî dibe alîkar ku hin pirsgirêkên mezin ên di RF ya bêtêl de derbas bibin, di nav wan de ya herî bingehîn dabînkirina hêzê DC û rêziknameya wergir e. Di dema bangekê de, voltaja bateriyê bi guherîna germahî û demê re tê guheztin. Digel vê yekê, hevberdana deng ji dabînkirina hêzê TX VCO û Rx VCO jî dê bandorê li ser performansa tevahiya pergalê bike. Ji ber vê yekê, sêwiraner bi pirsgirêka ka meriv çawa rêgeznameya quncika RF -ê û piraniya hêmanên pasîf ên têkildar çareser dike re rû bi rû ne. Yekkirina van amûran di wergirê RF de tê vê wateyê ku tenê hêmana derveyî ya ku tê xwestin kondensatorek veqetandî ya hêsan e, ku rasterast bi dabînkirina hêzê ve girêdayî ye, ku ne tenê sêwiranê hêsan dike, lê di heman demê de cîhê qerta qertê jî xilas dike.

Zehmetiyek din a ji bo sêwiranerên RF -yê tunekirina VCO û dema girtinê ye. Di hemî sêwiranên analog VCO de. Ji ber ku pir caran pêdivî ye ku meriv dema girtinê û qada lêkvekirinê hevseng bike, parzûna çopê bi gelemperî li derveyî çîpê tê danîn. Car carinan, ev dikare di kontrola nermalava qada tunkirina VCO de were çareser kirin. Lêbelê, ev rêbaz ji bo pêşkeftina giştî ya têlefonê hewcedariyên çavkaniyên zêde derdixe pêş. Gava ku fonksiyona tunekirina dîjîtal di VCO -yê de tê de ye û dikare xwe -calibrasyonê peyda bike, dikare quncikek tunekirinê ya dirêjkirî were stendin, û hêmana parzûna loopê dikare di çîpê de were danîn. Eşkere ye ku, ev pilan dikare endezyarên sêwiranê bike ku karê xwe hêsan bikin.

Ji bo bidestxistina kontrola hêza transmitterê ku ji hêla pergala GSM ve tê xwestin, hilberînerên PA bi gelemperî vê fonksiyonê di modula bihêzkerê hêzê (PAM) de vedigirin. Kontrolkerê hêzê bi gelemperî ji bi hezaran deriyên dîjîtal ên CMOS -ê pêk tê, ku di çîpek serbixwe ya PAM -ê de têne çêkirin. Ev hêman dê lêçûna PAM -ê 0.30 $ 0.40 US US zêde bike. Yekkirina vê fonksiyonê di cîhazên RF -ê de dê bike ku hilberînerên GaAs PAM -ê nexşeyên dîjîtal ên CMOS -ê bikirin û wan li PAM -ê saz nekin. Ji bo OEM -ê ku her meh bi hezaran hilberan hilberîne, rakirina vê hêmana zêde dê lêçûna wan pir kêm bike.

Qada din ku entegrasyona pêşkeftî dikare teserûfên girîng bîne VCXO ye. Di paşerojê de, modulên biha yên vctcxo di cîhazên RF de wekî hêmanên veqetandî têne kirîn û sêwirandin. Ji ber vê yekê, tevlêkirina hêmanên hevpar ên modulên vctcxo di cîhazên RF de dikare lêçûn û pirsgirêkên sêwirana têkildar kêm bike. Bi karanîna trf6151, ji bo qedandina fonksiyona vctcxo tenê krîstalek kêm-biha û varaktorek hewce ye.

Tevî van yekbûn û hêsankirina sêwiranê, endezyarên sêwirana RF hîn jî bi vebijarkên dijwar re rû bi rû ne, ku yek ji wan hesasiyeta têketinê û mezaxtina hêza Rx e. Baş tê zanîn ku ya ku di sêwirana amplifikatorê nizm (LNA) de kêmtir tê bikar anîn, ew qas taybetmendiyên dengî yên gişt kêmtir e. Endezyarê sêwiranê divê budceya hêza tevayî ya wergir û pêdiviyên asta hestiyariya wergirê diyar bike. Lêbelê, bi kêmkirina hêzê re deng kêm nabe. Bi rastî, ew berevajî ye. Ji ber vê yekê, her çend ew dikare taybetmendiya standard GSM bicîh bîne, pêdivî ye ku sêwiraner bi gelemperî ji xwe bipirsin gelo ew hêja ye ku meriv bihayê xerckirina hêzê bide da ku bigihîje astek hesasiyetê. Ev pirs di heman demê de diyar dike ka çima pêdivî ye ku endezyarên sêwiranê û hilberînerên IC -ê di tevahiya pêvajoya sêwiranê de ji nêz ve hevkariyê bikin. Bersiva ji endezyarên sêwiranê dikare hilberînerên IC -ê rêber bike da ku di pêşxistina hilberên RF -yên pêşerojê de çêtir xizmeta pîşesaziya wireless bikin.

Ber bi SOC ve pêş dikeve

Kêmkirina lêçûn, hêz û tevliheviya pergalên bêserûber pir girîng e ku meriv hewcedariyên yekbûna pergalê bi serfirazî bicîh bîne. Lêbelê, pêşkeftina çareseriyên întegrasyona bilind ji bo têlefonên desta hewce dike ku pîşesaziya semiconductor ji astengên teknîkî yên tevlihev derbikeve. Hin ji van astengiyan kêm kêm ji hêla sêwiraneran ve têne xemilandin, ji ber ku pir ji wan naxwazin bizanibin ka cîhazên SOC -ê çawa têne çêkirin, Heya ku ew dikare performansa pêwîst peyda bike. Ji ber vê yekê, pêdivî ye ku meriv têgihîştinek bilez a hin teknolojiyên pêvajoyê hebe, ku dê bandorê li karîn û hebûna cîhazên ku di entegrasyona têlefona desta de têne bikar anîn, bike.

Ji bo yekkirina pergala elektronîkî ya RF ya têlefona desta gelek nexşeyên mumkin hene. Ya yekem, mîmariyek kevneşopî ya RF dikare bi karanîna teknolojiya kevneşopî di pêvajoyek bipolar an BiCMOS de bi rengek hêsan were bicîh kirin. Çîpa RF ya dawîn dikare bi fonksiyonên mantiqê dîjîtal ên têlefona desta bi karanîna teknolojiya pakkirina çîpê (teknolojiya pakkirinê ya asta pergalê) were berhev kirin. Tevî ku ev teknolojî gelek avantajên wê hene, wek mînak karanîna metodên sêwirana RF -ya naskirî û pêvajo û teknolojiyên gihîştî, ji ber lêçûn û hilberîna zêde ya amûrên testê bazirganîkirin dijwar e.

Wekî din, yekbûna pergala elektronîkî ya têlefona desta jî dikare bi pêvajoya waferê ya BiCMOS (SiGe) ya pêşkeftî were wergirtin. Lêbelê, ji ber ku pêvajoya cîhazên SiGe HBT pêvajoyek lîtografiya zêde hewce dike, çîpa dawîn dê lêçûnek zêde hewce bike. Di heman demê de, ji ber ku teknolojiya SiGe BiCMOS nikare pêvajoya lîtografiya herî pêşkeftî bikar bîne, pêvajoya BiCMOS bi gelemperî ji pêvajoya CMOS -a dîjîtal a pêşkeftî paşde dimîne. Ev dê zextek mezin bînin da ku taybetmendiyên têlefonên desta zêde bikin û lêçûnan kêm bikin. Ew bi stratejiyek pêvajoya sade ya wafir nayê çareser kirin, ji ber ku ev teknolojî nikare mantiqê pergalê an perçeya dîjîtal di her kêliyê de bi bihayê herî kêm bigire. Ji ber vê yekê, entegrasyona yekdestî ya pergalê baseband ya pergalê ya RF -ê di BiCMOS (an SiGe) de hilbijartinek ne baş e.

Çareseriya dawîn a ku dikare were hesibandin yekbûna RF -ya di CMOS -ê de ye, ku ew jî bi pirsgirêkên girîng re rû bi rû ye. Her çend çend sêwiranên RF yên hucreyî yên CMOS hene, ev sêwiran bi piranî li ser fonksiyonên analog têne çêkirin. Zehmet e ku meriv bi teknolojiya CMOS re mixer, parzûn û bihêzkerên analog bicîh bîne, û mezaxtina hêzê bi gelemperî ji nexşeya SiGe BiCMOS mezintir e. Bi pêşkeftina teknolojiya pêvajoyê re, asta nirxa CMOS her ku diçe kêmtir dibe, ku ev sêwirana analog dijwar dike. Di qonaxa destpêkê ya pêşkeftina pêvajoyên nû de, modelkirina cîhazê û gihîştina pêvajoyê bi gelemperî nikare hewcedariyên modêlkirina parametre-pêbawer a ku ji bo sêwirana modulê analog hewce dike bicîh bîne. Lêbelê, mîmariya dîjîtal a CMOS RF ya ku nû hatî pêşve xistin yekbûna CMOS -a yekalî balkêştir dike.

Van çareseriyan di heman demê de pîşesaziya nîv-rêber jî ajotine ji ber ku hilberîner li çareseriyên çîpên pergala RF-ya kêm-lêçûn digerin. Her çend her şêwaza entegrasyonê tengasiyan hebe jî, bi rastî jî ecêb e ku yekbûna pêkhateya RF dikare bigihîje astek wusa bilind. Derbaskirina van tengasiyan dê di sêwirana têlefonên desta yên bêserûber de pêngavek mezin bavêje û di pêşerojek nêzîk de rê li ber yekbûnek mezintir bigire.

Encamnameya vê gotarê

Di entegrasyona RF -yê de hîn gelek zehmetî hene. Her cîhaza RF ya têlefona desta ya nûjen bi daxwazên performansa hişk re rû bi rû ye. Pêdiviya hestiyariyê bi qasî – 106dbm (106db jêr 1 MW) an jî pirtir e, û asta pêwendîdar tenê çend mîkrovolt e; Wekî din, bijartîbûn, ango şiyana redkirina kanala kêrhatî ya li ser frekansa cîran (bi gelemperî wekî astengkirin tête binav kirin), divê di rêza 60dB de be; Digel vê yekê, ji oshilatorê pergalê re tê xwestin ku di bin dengê qonaxa pir nizm de bixebite da ku pêşî li enerjiya astengkirinê ya pêçandî bigire ku nekeve banda wergir. Yekbûna RF ji ber frekansa pir zêde û hewcedariyên performansa zehf dijwar pir dijwar e.

Proseskirina standarda pir -frekansê ji tevahiya frekansa SOC re pirsgirêkek rastîn tîne. Hêvî heye ku heyecana ku di veguheztina sînyala bandê de hatî çêkirin kêm bike. Naveroka entegrasyona RF -ya dîjîtal ji danîna gelek hêmanên RF -yê di yek çîpê de pir wêdetir e. Mîmariyek nû ya parvekirina hişk hewce ye.

Ji bo sêwiranerên pergalê, alavên nîv-rêber ên hêsan, pir entegre û lêçûdar ên heyî dikarin tevliheviya sêwiranê pir kêm bikin. Di heman demê de, ew dikarin taybetmendiyên cîhazên bêtêl dewlemend bikin û mezinahiya pergalê, jiyana baterî û lêçûnê neguhezînin. Amûrên RF -yên nû yên pir entegre jî dikarin hin nakokiyên di sêwirana bêserûber de rakin û dema hêja ya endezyaran xilas bikin.