Whakaitihia te maha o nga waahanga ka whakaheke i te rohe o poari porowhita na roto i te whakauru RF korekore

I nga taputapu ahokore o enei ra, neke atu i te haurua o nga waahanga kei runga i te papa huringa he taonga RF analog. Na reira, ko te huarahi pai ki te whakaiti i te rohe poari taiawhio me te kohi mana ko te kawe i te whakauru RF nui-nui me te whanake ki te maramara taumata o te punaha. Ko tenei pepa e whakaatu ana i te whanaketanga o te whakauru RF, me te whakatakoto i etahi whakautu me nga rongoa mo etahi o enei raru.

I etahi tau kua pahure ake nei, ko te maakete waea pukoro te nuinga o te roopu kotahi me te roopu takirua waea-aratau takitahi, a ko te hangarau i whakamahia ko ??? Kia kotahi, kia rua ranei nga roopu pukoro i te katoa ??? Ko te tikanga whakariterite, te huarahi urunga maha-hongere me te kawa ka whakamahia i roto i te roopu auau pupuri. He rereke, ko te hoahoa o nga whakatupuranga hou o nga waea puoro he nui ake te uaua ka taea te whakarato roopu maha me te momo-maha ??? Kei a ia te whatunga rohe Nihokikorangi, te whakanoho GPS me etahi atu mahi, a kua tiimata te putanga o te UWB me te TV whiwhi mahi. Hei taapiri, ko nga tono penei i nga taakaro, whakaahua, oro me te riipene ataata kua tino kitea i roto i nga waea pukoro.

Ko te waea ahokore kei te noho hei taputapu uaua e kiia ana ko te pokapu whakangahau a-tangata ake. Ko tana ahu whakamua kei te mau tonu i nga wero ki nga kaihoahoa. Ahakoa te whakataurite ki nga waea pukoro me te mahi reo noa, ko te whakatupuranga hou o nga waea pukoro kua piki ake i roto i te tukatuka whakawhitiwhitinga, te tukatuka tono, te maha o nga atanga RF me te kaha o te mahara maumahara, kei te tumanako tonu nga kaiwhakamahi he iti ake te rahi o te puoro, he iti te ahua, he iti te ahua. te utu me te whakaaturanga tae nui, Ka taea te whakarato i te tatari me te wa korero kia rite ki nga waea reo tuku iho. Ma te pupuri i te rahi o te rahi me te kohi mana, engari kia kaha haere te mahi, ahakoa te pupuri i te utu o te punaha kaore i whakarereke, ko enei katoa he raru nui ki nga kaihoahoa punaha.

Ae ra, ko te raru ka uru ki nga waahanga katoa o te mahinga punaha katoa, tae atu ki nga kaiwhakarato o te whakawhitinga ahokore me te kiko whakangahau. Ko tetahi waahanga e tino whaihua ana ki te whakaheke i te rohe poari me te kohi mana ko te waahanga RF o te hoahoa punaha ahokore. Na te mea kei te waea pukoro angamaheni o enei ra, neke atu i te haurua o nga waahanga kei runga i te papa he waahanga RF tairitenga, e 30-40% o te rohe poari katoa, peera i nga punaha RF Bluetooth penei i te GPS me te WLAN ka tino nui whakapiki i nga whakaritenga mo te waahi.

Ko te otinga ko te kawe i te whakauru RF nui-nui ka mutu ka whanakehia ki te kongakonga taumata taumata whakauru. Ko etahi kaihoahoa whakauru i nga kaitahuri tairitenga-ki-mamati ki roto i te antenna hei whakaiti i te katoa o te waahi poari taiawhio e hiahiatia ana mo nga mahi RF. Ka taea ana e te hangarau whakauru semiconductor te whakauru atu i nga mahi ki roto i te taputapu kotahi, ko te maha o nga taputapu wehe me te waahi poari taiawhio e whakamahia ana hei whakauru i enei taputapu. I te anga whakamua o te umanga ki te whakaurunga maramara taumata punaha, ka kimi tonu nga kaihoahoa i nga hangarau hou kia tutuki ai te taupatupatu i waenga i te matatini RF teitei me te roa o te ora puhiko i roto i nga taputapu iti ahokore.

Te mana whanaketanga o te whakauru RF

I puta mai tetahi whakawhanaketanga nui o te whakauru RF i te rua tau ki muri. I taua wa, na te whanaketanga o te hangarau RF me te pouwhanga baseband mamati i ahei ai te whakakapi i nga taputapu RF superheterodyne me nga kaiwhiwhi hurihuri tika i roto i nga waea waea ahokore. Ko nga taputapu Superheterodyne RF e whakamahi ana i nga miihini whakahinuhinu, i nga taatai ​​me nga oscillator maha ngaohiko (VCOs), he maha nga tau e whakamahia ana, engari ko te whakakotahi i nga taputapu RF whakawhiti auau ka taea te whakaiti i te katoa o nga waahanga GSM RF. I nga tau whakamutunga o te 1990, ko tetahi punaha punaha superheterodyne RF e whai paanga PA ana, pana antenna, LDO, tohu RF iti me te vctcxo, me te 200 pea nga taputapu wehe; I tenei ra, ka taea e taatau te hoahoa i tetahi punaha hurihanga auau tika me nga mahi a te roopu e wha, e hono ana i te VCO, VCXO me te taatari koropiko PLL, engari ko te maha o nga waahanga kei raro iho i te 50. Whakaahua 1: e wha nga roopu GSM whakawhiti me te whakauru nui.

Hei tauira, ko te transceiver trf6151 (Whakaahua 1) o Texas Instruments mo te GSM kei roto ko te kaitautoko hiko-maramara, te hongere VCO me te VCO, te mana PA, te tirotiro PLL taatai ​​taatai ​​poraka, ka riro i a LNA te whakahaere taahiraa me te VCXO.

Mo nga kaihoahoa, ko te whakakotahi matatau hei awhina i nga raru nui i roto i te RF ahokore, ko te mea nui ko te tuku hiko DC me te whakaritenga o te transceiver. I te wa e piihia ana, ka rereke te hiko o te puhiko me te rereketanga o te mahana me te waa. Hei taapiri, ko te honohono haruru mai i te TX VCO me te Rx VCO mana hiko ka pa ano ki te mahinga o te punaha katoa. Na reira, kei te raru nga kaihoahoa me pehea te whakaoti i te kaiwhakahaere poari ara iahiko RF me nga waahanga haangai e pa ana. Ko te whakauru i enei taputapu ki te RF transceiver he tikanga ko te waahanga noa o waho e hiahiatia ana he miihini whakakorikori ngawari, e hono tika ana ki te hiko hiko, kaore i te maamaa noa te hoahoa, engari ka penapena hoki i te waahi poari araa.

Ko tetahi atu wero mo nga kaihoahoa RF ko te raupapa whakahono a te VCO me te waa kati. I nga hoahoa VCO tairitenga katoa. No te mea he maha tonu te wa e tika ana ki te taurite i te waa maukati me te awhe whakatikatika, ka whakatauhia te taatari koropiko ki waho o te maramara. I etahi wa, ka taea tenei te whakatau i roto i te mana raupaparorohiko o te awhe whakaoho VCO. Heoi, ma tenei tikanga e tuku etahi atu rauemi hei whakapai ake i te waea waea. Ka uru ana te mahi a-ringa a-rorohiko ki te VCO ka taea te whakarite i a ia ano, ka taea te tiki mai i te awhe whakahoahoa, ka taea hoki te whakauru i te waahanga taatari koropiko ki te maramara. Ae ra, ma tenei kaupapa e ahei ai nga kaiwhakangungu hoahoa kia ngawari ake a raatau mahi.

Kia whiwhi ai i te mana hiko whakawhiti e hiahiatia ana e te punaha GSM, ko nga kaihanga PA katoa te whakauru i tenei mahi ki roto i te miihini whakaoho mana (PAM). Ko te kaitautoko o te mana e tae atu ana ki te mano tini o nga tatau CMOS a-tihi, he mea hanga ki te maramara motuhake i te PAM. Ma tenei kaupapa e whakanui te utu mo te PAM e US $ 0.30 ~ 0.40. Ko te whakauru i tenei mahi ki nga taputapu RF ka ahei nga kaihanga GaAs PAM ki te kore e hoko i nga hiko CMOS rorohiko ka whakauru ki te PAM. Mo te OEM e whakaputa ana i nga mano tini hua ia marama, ko te tango i tenei waahanga taapiri ka iti ake te utu.

Ko tetahi atu waahanga ka taea e te whakauru matatau te kawe mai i nga penapena nui ko te VCXO. I nga wa o mua, ko nga waahanga rongonui vctcxo i hokona, i hoahoahia ki nga taputapu RF hei waahanga wehe. Na reira, ko te whakauru i nga waahanga noa o nga waahanga vctcxo ki nga taputapu RF ka taea te whakaiti i nga utu me nga raru hoahoa e pa ana. Ma te whakamahi i te trf6151, ko te karaihe iti-iti me te varactor anake e hiahiatia ana hei whakaoti i te mahi a te vctcxo.

Ahakoa enei tuitui me te maamaatanga o te hoahoa, kei te raru tonu nga kaiwhakangungu hoahoa RF i nga whiringa uaua, ko tetahi o enei ko te urunga whakauru me te kohi mana Rx. E mohiotia ana ko te nui ake o te waa e whakamahia ana i te hoahoa o te iti o te tangi (LNA), ko te iti ake o nga ahuatanga o te haruru. Me whakatau e te kaipūkaha hoahoa te katoa o te tahua kaha o te kaiwhiwhi me nga whakaritenga taumata mohio o te kaiwhiwhi. Heoi, kaore e heke te turituri me te whakaiti o te mana. Inaa hoki, he rereke. No reira, ahakoa ka tutuki i a ia nga korero paerewa a te GSM, me paatai ​​nga kaihoahoa ki a ratau ano mena he utu ki te utu i te kohi mana kia tutuki ai tetahi taumata mohio. Ma tenei patai ano hoki e whakamaarama he aha i tika ai kia mahi ngatahi nga kaiwhakangungu hoahoa me nga kaiwhakanao IC i roto i te mahinga hoahoa katoa. Ko nga urupare mai i nga miihini hoahoa ka taea te arahi i nga kaihanga IC kia pai ake ai te mahi i te umanga ahokore ina whakawhanake ana i nga hua RF a muri ake nei.

Te whakawhanake ki te SOC

Ko te whakaheke i te utu, te mana me te uaua o nga punaha ahokore he mea nui kia tutuki pai ai nga whakaritenga o te whakauru o te punaha. Heoi, ko te whakawhanaketanga o nga otinga tuitui nui mo nga waea pukoro me kii te umanga semiconductor ki te wikitoria i nga aarai hangarau uaua. Ko etahi o enei aarai kaore e aro nui ki nga kaihoahoa, na te mea te nuinga kaore e hiahia ki te mohio me pehea te hanga i nga taputapu SOC, I te mea ka taea te whakarato i nga mahi e hiahiatia ana. Na reira, me maarama wawe ki etahi hangarau tukatuka, ka pa ki te kaha me te waatea o nga taputapu e whakamahia ana i te whakauru waea pukoro.

He maha nga kaupapa whaihua hei whakauru i te punaha hiko RF waea pūkoro. Tuatahi, ka taea te whakamahi i tetahi hoahoanga RF tuku iho i roto i te waahanga bipolar noa, BiCMOS ranei ma te whakamahi i te hangarau tawhito. Ka taea te whakakao i te maramara RF whakamutunga me nga mahi arorau mamati a-waea pukoro ma te whakamahi i te hangarau takai maramara maha (te hangarau hangarau hangarau takai). Ahakoa he nui nga painga o tenei hangarau, penei i te whakamahi i nga tikanga hoahoa RF waia me nga mahinga paari me nga hangarau, he uaua ki te hokohoko na te nui o te utu me te hua o nga taputapu whakamatautau.

Hei taapiri, ko te whakauru i te punaha hiko waea pukoro ka taea te tiki mai ma te mahinga miihini BiCMOS (SiGe). Heoi, na te mea ko te tukatuka o nga taputapu SiGe HBT e hiahia ana kia nui ake te mahi tuhingarau, me utu ano te maramara whakamutunga. I te wa ano, na te mea kaore e taea e te hangarau SiGe BiCMOS te whakamahi i te tuhingarongo tuhingaroa tino matatau, i te nuinga o te waa ko te mahi BiCMOS kei muri o te mahinga CMOS a-tihi matatau. Ko enei ka kaha te pehi ki te whakapiki i nga ahuatanga o nga waea pukoro me te whakaiti i nga utu. Kaore e taea te whakatau ma te rautaki ngawari noa, no te mea kaore e taea e tenei hangarau te pupuri i te punaha arorau, i te waahanga matihiko ranei, i te utu iti rawa ka taea i nga wa katoa. Na reira, ko te whakauru monolithic o te punaha baseband mahi RF waahanga i roto i te BiCMOS (SiGe ranei) ehara i te mea pai.

Ko te otinga whakamutunga ka taea te whakaaro ko te whakauru RF ki te CMOS, he ahua ano hoki nga wero. Ahakoa he maha nga hoahoa RF cellular CMOS, ko enei hoahoa e hangai ana ki nga mahi tairitenga. He uaua ki te whakatinana i nga whakaranu tairitenga, whiri me nga whakarei me te hangarau CMOS, a ko te kohi mana he nui ake i te kaupapa SiGe BiCMOS. I te whanaketanga o te hangarau tukatuka, kei te heke haere te heke o te reanga CMOS, e uaua ai te hoahoa tairitenga. I te timatanga o te whakawhanaketanga o nga waahanga hou, kaore e taea e te whakatauira taputapu me te paari o te paahitanga te whakatutuki i nga whakaritenga o te whakatauira tawhitinga tino-tika e hiahiatia ana mo te hoahoa tairitenga tairitenga. Heoi, na te hoahoanga CMOS RF whanaketanga i hanga ake nei, i ataahua ai te honohono CMOS monolithic.

Ko enei rongoa ano hoki e akiaki ana i te umanga semiconductor i a ratau e rapu ana nga kaihanga i nga reanga iti o te punaha RF. Ahakoa he uaua ta raatau kaupapa whakauru, he tino miharo na te whakauru o te waahanga RF ki tera taumata teitei. Ko te wikitoria o enei uauatanga ka nui te anga whakamua ki te hoahoatanga waea pukoro kaore he waea hei whakatau i te huarahi ki te whakauru nui a muri ake nei.

Te mutunga o tenei pepa

He maha tonu nga uaua ki te whakauru RF. Nga taputapu RF o te waea pukoro hou kei te aro ki nga whakaritenga mahi tino. Ko te whakaritenga maarama e pa ana ki – 106dbm (106db i raro iho i te 1 MW) neke atu ranei, a ko te reanga taapiri he iti noa nga microvolts; Hei taapiri, ko te kowhiringa, ara ko te kaha paopao o te hongere whaihua ki te raina auau e piri ana (e kiia ana ko te aukati), me whakarite kia 60dB; Hei taapiri, ko te oscillator punaha me whakahaere i raro i te haruru o te waahanga iti kia kore ai e aukati te aukati o te kaha ki te uru atu ki te roopu whiwhi. He uaua te whakauru RF na te mea he tino nui te auau me te tino tono whakaritenga.

Ko te tukatuka i te paerewa auau maha he tino wero ki te auau katoa o te SOC. Ko te tumanako ki te whakaheke i te harikoa na roto i te tuku tohu roopu. Ko nga korero o te whakauru RF matihiko he nui ake i te whakatakoto i nga waahanga RF maha ki roto i te maramara kotahi. Kei te hiahiatia he hoahoanga hou mo te tohatoha taputapu.

Mo nga kaihoahoa punaha, ko nga taputapu ngawari noa, tino whakauru me te whai hua-utu ka tino whakaiti i te uaua o te hoahoa. I te wa ano, ka taea e raatau te whakarangatira i nga ahuatanga o nga taputapu ahokore me te pupuri i te rahinga o te punaha, te ora o te papahiko me te utu kaore i whakarereke. Ka taea hoki e nga taputapu RF hou kua whakauruhia te whakakore i etahi tautohetohe mo te hoahoa ahokore me te whakaora i nga wa whakahirahira a nga kaiwhakangungu.