Ahena ny isan’ny singa ary ahena ny velaran’ny board circuit amin’ny alàlan’ny fampidirana RF tsy misy tariby

Amin’ireo fitaovana tsy misy tariby ankehitriny, mihoatra ny antsasaky ny singa ao amin’ny solaitrabe no fitaovana analog RF. Noho izany, fomba iray mahomby hampihenana ny faritra misy ny fizaran-tany sy ny fanjifana herinaratra ny fanatanterahana fampidirana RF lehibe kokoa ary hivoatra mankany amin’ny puce level n’ny rafitra. Ity taratasy ity dia mampahafantatra ny satan’ny fampandrosoana ny fampidirana RF, ary mametraka fanoherana sy vahaolana vitsivitsy amin’ireo sasany amin’ireo olana ireo.

Taona vitsy lasa izay, ny tsenan’ny telefaona finday dia nanjakan’ny telefaona tokana sy tarika tarika roa tonta, ary ny haitao ampiasaina ??? Tazomy ny tarika finday iray na roa ??? Ny fomba fanodinana mitovy, ny drafitra fidirana multi-fantsona ary ny protokolota dia raisina ao amin’ny tarika fihazonana mihazona. Mifanohitra amin’izany kosa, ny famolavolana finday vaovao ankehitriny dia sarotra kokoa ary afaka manome multi-band sy multi-mode ??? Izy io dia manana tamba-jotra faritra manokana an’ny Bluetooth, toeran’ny GPS ary asa hafa, ary nanomboka nipoitra ny lahasa UWB sy ny fahitalavitra. Ankoatr’izay, ny fampiharana toy ny lalao, sary, feo ary horonan-tsary dia nanjary fahita tamin’ny finday.

Ny telefaona tsy misy tariby dia lasa fitaovana sarotra antsoina hoe ivotoerana fialamboly manokana. Ny firoboroboan’ny firoboroboany dia miteraka fanamby bebe kokoa amin’ny mpamorona. Na dia ampitahaina amin’ny telefaona finday tsy misy afa-tsy ny feony fotsiny dia nitombo be tamin’ny famolavolana fifandraisana, ny fikirakirana ny fampiharana, ny isan’ny interface RF ary ny fahafaha-mitadidy tafiditra, ny finday dia mbola manantena ny hanana telefaona kely kokoa, endrika voafintina, ambany ny finday vaovao. vidiny sy fisehoana loko lehibe, Afaka manome fotoana hiomanana sy firesahana mitovy amin’ny telefaona nentim-paharazana izy io. Ny fitazonana ny habeny sy ny fanjifana herinaratra efa misy, fa ny fampitomboana hatrany ny asany, na dia mitazona ny vidin’ny rafitra ankapobeny aza tsy miova, ireo rehetra ireo dia miteraka olana maro amin’ireo mpamorona rafitra.

Mazava ho azy fa ny olana dia misy ny faritra rehetra amin’ny famolavolana ny rafitra iray manontolo, ary koa ireo mpamatsy ny atiny fifandraisana sy fifaliana tsy misy tariby. Ny faritra iray izay mandaitra indrindra amin’ny fampihenana ny faritra misy ny birao sy ny fanjifana herinaratra dia ny ampahany RF amin’ny famolavolana ny rafitra tsy misy tariby. Izany dia satria amin’ny telefaona finday mahazatra ankehitriny, mihoatra ny antsasaky ny singa ao amin’ny solaitrabe dia singa RF analog, izay miaraka mitentina 30-40% amin’ny faritra misy ny birao manontolo, toy ny Bluetooth Bluetooth rafitra toy ny GPS sy WLAN dia tena ho be koa mampitombo ny takiana amin’ny habakabaka.

Ny vahaolana dia ny fanatanterahana fampidirana RF midadasika kokoa ary farany hivoatra ho lasa rafitra haavo rafitra feno tanteraka. Ny mpamorona sasany dia mametraka mpanova analog-to-digital ao anaty antena mba hampihenana ny habaky ny board circuit ilaina amin’ny asan’ny RF. Rehefa afaka mampifandray asa bebe kokoa amin’ny fitaovana tokana ny haitao fampidirana semiconductor dia hihena arak’izany ny isan’ireo fitaovana tsy mitombina sy ny habaka fizaran-tany ampiasaina handraisana ireo fitaovana ireo. Rehefa mandroso mankany amin’ny fampidirana haavo haavo ny indostria dia hanohy hahita teknolojia vaovao ny mpamorona hihaona amin’ny fifanoherana eo amin’ny fahasarotan’ny RF avo kokoa sy ny fiainana bateria lava kokoa amin’ny fitaovana kely tsy misy tariby.

Status fampandrosoana ny fampidirana RF

Ny fivoarana manan-danja amin’ny fampidirana RF dia niseho roa taona lasa izay. Tamin’izany fotoana izany, ny fivoaran’ny teknolojia RF sy ny modem baseband nomerika dia nahafahana nanolo ireo fitaovana RF superheterodyne miaraka amin’ireo mpandray fiovam-po mivantana amin’ny finday tsy misy tariby. Ny fitaovana Superheterodyne RF dia mampiasa mixer multistage, sivana ary oscillator (VCO) voafehy marobe, izay efa nampiasaina nandritra ny taona maro, fa ny fampidirana ireo fitaovana RF niova fo matetika dia afaka mampihena be ny isan’ny GSM RF. Tamin’ny faramparan’ny taona 1990, misy subsystem iray an’ny tarika tokana superheterodyne RF misy PA, switch antena, LDO, RF kely famantarana ary vctcxo, mitaky fitaovana tsy mitovy amin’ny 200; Androany, afaka mamolavola rafitra fiovam-po matetika isika miaraka amina tarika efatra, izay mampifangaro ny sivana VCO, VCXO ary PLL, saingy ny isan’ny singa ao aminy dia latsaky ny 50. Sary 1: transceiver GSM tarika efatra misy fampidirana avo.

Ohatra, ny transceiver trf6151 (sary 1) an’ny Texas Instruments ho an’ny GSM dia misy ny regulator volt-on-chip, ny fantsona VCO ary ny VCO, ny fifehezana herinaratra PA, ny fidinan’ny blocker loop PLL loop, ny LNA mahazo fifehezana isan-dingana ary VCXO.

Ho an’ny mpamorona, ny fampidirana mandroso dia manampy amin’ny famahana ny olana lehibe sasany amin’ny tsy misy tariby RF, izay anisany fototra indrindra dia ny famatsiana herinaratra DC sy ny fifehezana ny transceiver. Mandritra ny antso iray dia hiova ny herin’ny bateria amin’ny fiovan’ny mari-pana sy ny ora. Ho fanampin’izany, ny tabilao tabataba avy amin’ny famatsiana herinaratra TX VCO sy Rx VCO dia hisy fiantraikany amin’ny fahombiazan’ny rafitra iray manontolo. Noho izany, ny mpamorona dia miatrika ny olan’ny fomba famahana ny RF circuit board regulator sy ireo singa passive mifandraika amin’izany. Ny fampidirana ireo fitaovana ireo ao amin’ny RF transceiver dia midika fa ny singa ivelany tokana ilaina dia ny capacitor decoupling tsotra, izay mifandray mivantana amin’ny famatsiana herinaratra, izay tsy manamora ny endrika fotsiny, fa mamonjy ny habakabaka.

Fanamby iray hafa ho an’ny mpamolavola RF ny laharan-tsofina VCO sy ny fotoana fanidiana. Amin’ny endriny VCO analog rehetra. Satria ilaina matetika ny mandanjalanja ny fotoana fanidiana sy ny fantsom-panaovana, ny sivana fantsona dia matetika apetraka ivelan’ny puce. Indraindray, io dia azo vahana amin’ny fanaraha-maso lozisialy ao amin’ny tandindon’ny VCO. Na izany aza, ity fomba ity dia mametraka fepetra takiana fanampiny ho an’ny fampandrosoana ankapobeny ny telefaona. Rehefa ampidirina ao amin’ny VCO ny fiasa nomerika nomerika ary afaka manome fikajiana samirery dia azo atao ny manatsara ny halavany ary ny elanelan’ny sivana dia azo apetraka ao anaty puce. Mazava ho azy fa ity tetika ity dia ahafahan’ny injenieran’ny famolavolana hanatsotra ny asany.

Mba hahazoana ny fifehezana herinaratra mpampita takiana amin’ny rafitra GSM, matetika ny mpanamboatra PA dia mampiditra an’io asa io ao amin’ny maodelim-pahefana (PAM). Ny mpanera herinaratra dia mazàna hatramin’ny vavahady CMOS nomerika an’arivony, izay natao tao anaty chip tsy miankina ao amin’ny PAM. Ity singa ity dia hampiakatra ny vidin’ny PAM amin’ny US $ 0.30 ~ 0.40. Ny fampidirana an’io asa io amin’ny fitaovana RF dia ahafahan’ny mpanamboatra GaAs PAM tsy mividy boribory CMOS nomerika ary hametraka azy ireo ao amin’ny PAM. Ho an’ny OEM mamokatra vokatra an’arivony isam-bolana, ny fanesorana an’io singa mavesatra io dia hampihena be ny vidiny.

Ny faritra iray hafa ahafahan’ny fidirana mandroso mitondra tahiry be dia be dia VCXO. Taloha, ny modely vctcxo lafo dia novidina ary natao ho an’ny fitaovana RF ho toy ny singa tsy mitovy. Noho izany, ny fampidirana ireo singa mahazatra an’ny modules vctcxo ao amin’ny fitaovana RF dia mety hampihena ny vidiny sy ny olana amin’ny famolavolana mifandraika amin’izany. Amin’ny fampiasana trf6151 dia tsy misy afa-tsy kristaly mora vidy sy varactor ihany no ilaina hamitana ny asan’ny vctcxo.

Na eo aza izany fampidirana sy fanatsorana ny endrika izany dia mbola miatrika safidy sarotra ireo injenieran’ny famolavolana RF, ny iray amin’izany dia ny fahatsapana fidirana sy ny fanjifana herinaratra Rx. Fantatra tsara fa arakaraka ny maha lehibe kokoa ny fampiasa amin’izao fotoana izao amin’ny famolavolana ny fanamafisam-peo ambany (LNA), ny fihenan’ny toetran’ny tabataba amin’ny ankapobeny. Ny injenieran’ny famolavolana dia tsy maintsy mamaritra ny teti-bolan’ny herin’ny mpandray sy ny fepetra takian’ny fahatsapana ny mpandray. Na izany aza, tsy mihena ny tabataba amin’ny fihenan’ny herinaratra. Raha ny marina dia ny mifanohitra amin’izay no izy. Noho izany, na dia mety mifanaraka amin’ny fenitra GSM aza izany, dia tsy maintsy manontany tena matetika ny mpamorona raha toa ka mendrika ny mandoa ny vidiny amin’ny fanjifana herinaratra mba hahatratrarana haavon’ny fahatsapana iray. Ity fanontaniana ity dia manazava ihany koa ny antony ilana ny injenieran’ny famolavolana sy ny mpanamboatra IC hiara-miasa akaiky amin’ny fizotry ny famolavolana. Ny valiny avy amin’ireo injenieran’ny famolavolana dia afaka mitarika ireo mpanamboatra IC hanompo tsara kokoa ny indostrian’ny tsy misy tariby rehefa mamokatra vokatra RF ho avy.

Mivoatra mankany amin’ny SOC

Ny fampihenana ny vidiny, ny heriny ary ny fahasarotan’ny rafitra tsy misy tariby dia tena zava-dehibe mba hahatratrarana tsara ny fepetra takiana amin’ny fampidirana ny rafitra. Na izany aza, ny fampandrosoana vahaolana avo lenta ho an’ny telefaona finday dia mitaky ny indostrian’ny semiconductor handresy ireo sakana ara-teknika sarotra. Ny sasany amin’ireny sakana ireny dia tsy dia raharahan’ny mpamorona loatra, satria maro amin’izy ireo no tsy te hahalala ny fomba fanaovana ny fitaovana SOC, raha mbola afaka manome ny fampisehoana takiana. Noho izany dia ilaina ny fananana fahatakarana haingana ny teknolojia fizotry sasany, izay hisy fiantraikany amin’ny fahafaha-manao sy ny fisian’ny fitaovana ampiasaina amin’ny fampidirana finday.

Misy tetika maromaro azo atao amin’ny fampidirana ny rafitra elektronika RF finday. Voalohany, ny maritrano RF nentim-paharazana dia azo ampiharina amin’ny fizotran’ny bipolar na BiCMOS tsotra amin’ny alàlan’ny teknolojia nentim-paharazana. Ny chip RF farany dia azo atambatra miaraka amina lojika nomerika nomerika amin’ny alàlan’ny finday amin’ny alàlan’ny teknolojia fonosana marobe (teknolojia famonosana rafitra). Na dia manana tombony maro aza ity teknolojia ity, toy ny fampiasana ny fomba famolavolana RF mahazatra sy ny fizotrany ary ny haitao matotra dia sarotra ny manao varotra noho ny halafon’ny vidiny sy ny vokatra azo amin’ny fitaovana fitsapana.

Ho fanampin’izany, ny fampidirana ny rafi-pifandraisana elektronika amin’ny finday dia azo atao ihany koa amin’ny alàlan’ny fizotran’ny wafer BiCMOS mandroso (SiGe). Na izany aza, satria ny fikarakarana ireo fitaovana SiGe HBT dia mitaky dingana lithography fanampiny, ny chip farany dia mitaky vola fanampiny. Mandritra izany fotoana izany, satria ny haitao SiGe BiCMOS dia tsy afaka mampiasa ny dingana lithography mandroso indrindra, ny fizotran’ny BiCMOS dia mazàna ao ambadiky ny fizotran’ny CMOS nomerika mandroso. Ireo dia hitondra fanerena lehibe hampitombo ny toetran’ny telefaona finday ary hampihena ny vidiny. Tsy azo vahana amin’ny paikady fizarana wafer tsotra io, satria io teknolojia io dia tsy afaka mitazona ny lojika sy ny ampahany nomerika amin’ny vidiny farany ambany indrindra amin’ny fotoana rehetra. Noho izany, ny fampidirana monolithika ny rafitra baseband fiasan’ny RF ao amin’ny BiCMOS (na SiGe) dia tsy safidy mety.

Ny vahaolana farany azo raisina dia ny fampidirana RF ao amin’ny CMOS, izay miatrika fanamby lehibe ihany koa. Na dia maro aza ny volavolan-tsolika CMOS cellular RF, ireo endriny ireo dia miorina amin’ny asan’ny analogy. Sarotra ny mampiditra mixer, filtre ary amplifier amin’ny alàlan’ny teknolojia CMOS, ary ny fanjifana herinaratra amin’ny ankapobeny dia lehibe kokoa noho ny tetika SiGe BiCMOS. Miaraka amin’ny fampandrosoana ny haitao teknolojia, mihamitombo hatrany ny haavon’ny CMOS naoty, izay mahatonga ny famolavolana analogy ho sarotra kokoa. Amin’ny dingana voalohany amin’ny famolavolana dingana vaovao, ny maodelin’ny fitaovana sy ny fahamatorana amin’ny ankapobeny dia tsy afaka mahafeno ny fepetra takian’ny maodely faran’izay avo lenta takiana amin’ny famolavolana modely analog. Na izany aza, ny maritrano digital CMOS RF novolavolaina vao haingana dia manintona kokoa ny fampidirana monolithic CMOS.

Ireo vahaolana ireo dia mitondra ny indostrian’ny semiconductor ihany koa satria ny mpamokatra dia mitady vahaolana avo lenta amin’ny rafitra RF. Na dia manana fahasahiranana aza ny drafitra fampidirana tsirairay, dia mahagaga tokoa fa ny fidiran’ny singa RF dia mety hahatratra ambaratonga avo toy izany. Ny fandresena ireo olana ireo dia hitondra dingana lehibe eo amin’ny famolavolana finday tsy misy tariby ary hametraka ny lalana ho amin’ny fampidirana bebe kokoa ato ho ato.

Famaranana ity taratasy ity

Mbola betsaka ny olana amin’ny fampidirana RF. Ny fitaovana RF rehetra amin’ny finday maoderina dia miatrika fepetra takiana mahomby. Ny fepetra takiana amin’ny fahatsapana dia manodidina ny – 106dbm (106db ambanin’ny 1 MW) na avo kokoa, ary ny ambaratonga mifanitsy aminy dia microvolts vitsivitsy fotsiny; Ho fanampin’izany, ny fisafidianana, izany hoe ny fahaiza-mandà ny fantsona mahasoa amin’ilay fantsom-pifandraisana mifanila aminy (izay antsoina matetika hoe fanakanana), dia tokony ho amin’ny filaharan’ny 60dB; Ho fanampin’izany, ny oscillator rafitra dia takiana mba hiasa ao anatin’ny tabataba ambany dia ambany mba hisorohana ny fidiran’ny angovo misakana ny fidiran’ny tarika mandray. Ny fampidirana RF dia tena sarotra noho ny fahita matetika sy ny fitakiana fahombiazan’ny asa.

Ny fanodinana fenitra matetika matetika dia mitondra fanamby lehibe amin’ny fahita matetika SOC. Antenaina fa hampihena ny fientanentanana ateraky ny fampitana signal amin’ny tarika. Ny atin’ny fidirana RF nomerika dia mihoatra ny fametrahana singa RF marobe ao anaty puce iray. Ilaina ny mari-trano fizarana fitaovana vaovao.

Ho an’ny mpamorona rafitra, ireo fitaovana semiconductor tsotra, tena mifangaro sy mitera-bidy ankehitriny dia afaka mampihena be ny fahasarotan’ny endrika. Mandritra izany fotoana izany dia afaka manankarena ny toetra mampiavaka ny fitaovana tsy misy tariby izy ireo ary mitazona ny haben’ny rafitra, ny androm-piainany ary ny vidiny tsy miova. Ireo fitaovana RF mifangaro vaovao koa dia afaka manafoana ny fifanolanana amin’ny famolavolana tsy misy tariby ary mamonjy fotoana sarobidy an’ny injeniera.