ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുകയും വിസ്തീർണ്ണം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുക സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് വയർലെസ് ആർഎഫ് സംയോജനത്തിലൂടെ

ഇന്നത്തെ വയർലെസ് ഉപകരണങ്ങളിൽ, സർക്യൂട്ട് ബോർഡിലെ പകുതിയിലധികം ഘടകങ്ങളും അനലോഗ് ആർഎഫ് ഉപകരണങ്ങളാണ്. അതിനാൽ, സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഏരിയയും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ മാർഗ്ഗം കൂടുതൽ വലിയ തോതിലുള്ള RF സംയോജനം നടത്തുകയും സിസ്റ്റം ലെവൽ ചിപ്പിലേക്ക് വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്. ഈ പേപ്പർ ആർ‌എഫ് സംയോജനത്തിന്റെ വികസന നില അവതരിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഈ പ്രശ്നങ്ങളിൽ ചിലതിന് ചില പ്രതിരോധ നടപടികളും പരിഹാരങ്ങളും മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു.

കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, സെല്ലുലാർ ഫോൺ വിപണിയിൽ സിംഗിൾ ബാൻഡ്, ഡ്യുവൽ ബാൻഡ് സിംഗിൾ-മോഡ് ഫോണുകൾ എന്നിവ ആധിപത്യം പുലർത്തിയിരുന്നു, സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചത് മാത്രം ??? ഒന്നോ രണ്ടോ സെല്ലുലാർ ബാൻഡുകൾ പിടിക്കുക ??? ഹോൾഡിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിൽ അതേ മോഡുലേഷൻ രീതി, മൾട്ടി-ചാനൽ ആക്സസ് സ്കീം, പ്രോട്ടോക്കോൾ എന്നിവ സ്വീകരിക്കുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, ഇന്നത്തെ പുതിയ തലമുറ സെല്ലുലാർ ഫോണുകളുടെ രൂപകൽപ്പന കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണവും മൾട്ടി ബാൻഡ്, മൾട്ടി-മോഡ് എന്നിവ നൽകാൻ കഴിയുമോ ??? ഇതിന് ബ്ലൂടൂത്ത് പേഴ്സണൽ ഏരിയ നെറ്റ്‌വർക്ക്, ജിപിഎസ് പൊസിഷനിംഗ്, മറ്റ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവയുണ്ട്, കൂടാതെ യുഡബ്ല്യുബിയും ടിവിയും സ്വീകരിക്കുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടാൻ തുടങ്ങി. കൂടാതെ, ഗെയിമുകൾ, ചിത്രങ്ങൾ, ഓഡിയോ, വീഡിയോ തുടങ്ങിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ മൊബൈൽ ഫോണുകളിൽ വളരെ സാധാരണമാണ്.

വയർലെസ് ടെലിഫോൺ ഹാൻഡ്‌ഹെൽഡ് വ്യക്തിഗത വിനോദ കേന്ദ്രം എന്ന സങ്കീർണ്ണ ഉപകരണമായി മാറുകയാണ്. അതിന്റെ വികസന പ്രവണത ഡിസൈനർമാർക്ക് കൂടുതൽ വെല്ലുവിളികൾ കൊണ്ടുവരുന്നു. വോയ്‌സ് ഫംഗ്ഷൻ മാത്രമുള്ള മൊബൈൽ ഫോണുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പുതിയ തലമുറ മൊബൈൽ ഫോണുകൾ ആശയവിനിമയ പ്രോസസ്സിംഗ്, ആപ്ലിക്കേഷൻ പ്രോസസ്സിംഗ്, ആർ‌എഫ് ഇന്റർഫേസുകളുടെ എണ്ണം, സംയോജിത മെമ്മറി ശേഷി എന്നിവയിൽ ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചുവെങ്കിലും ഉപയോക്താക്കൾ ഇപ്പോഴും മൊബൈൽ ഫോണുകൾക്ക് ചെറിയ വോളിയം, സ്ട്രീംലൈൻ ആകൃതി, കുറവ് എന്നിവ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. വിലയും വലിയ കളർ ഡിസ്പ്ലേയും, പരമ്പരാഗത വോയിസ് ഫോണുകൾക്ക് സമാനമായ സ്റ്റാൻഡ്ബൈയും ടോക്ക് ടൈമും നൽകാൻ ഇതിന് കഴിയും. നിലവിലുള്ള മൊത്തത്തിലുള്ള വലുപ്പവും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും നിലനിർത്തുക, പക്ഷേ പ്രവർത്തനം ക്രമാതീതമായി വർദ്ധിക്കുന്നു, മൊത്തത്തിലുള്ള സിസ്റ്റം ചെലവ് മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്തുന്നു, ഇവയെല്ലാം സിസ്റ്റം ഡിസൈനർമാർക്ക് ധാരാളം പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.

വ്യക്തമായും, പ്രശ്നം മുഴുവൻ സിസ്റ്റം രൂപകൽപ്പനയുടെ എല്ലാ ഭാഗങ്ങളും, അതുപോലെ എല്ലാ വയർലെസ് ആശയവിനിമയത്തിന്റെയും വിനോദ ഉള്ളടക്കത്തിന്റെയും വിതരണക്കാരും ഉൾപ്പെടുന്നു. ബോർഡ് ഏരിയയും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവും കുറയ്ക്കുന്നതിന് പ്രത്യേകിച്ച് ഫലപ്രദമായ ഒരു മേഖല വയർലെസ് സിസ്റ്റം ഡിസൈനിന്റെ RF ഭാഗമാണ്. കാരണം, ഇന്നത്തെ സാധാരണ മൊബൈൽ ഫോണിൽ, ബോർഡിലെ പകുതിയിലധികം ഘടകങ്ങളും അനലോഗ് ആർഎഫ് ഘടകങ്ങളാണ്, അവ മൊത്തം ബോർഡ് ഏരിയയുടെ 30-40% വരെയാണ്, ബ്ലൂടൂത്ത് ആർഎഫ് സിസ്റ്റങ്ങളായ ജിപിഎസ്, ഡബ്ല്യുഎഎഎൽ എന്നിവയും സ്ഥലത്തിനുള്ള ആവശ്യകതകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുക.

കൂടുതൽ വലിയ തോതിലുള്ള ആർ‌എഫ് സംയോജനം നടത്തുകയും ഒടുവിൽ പൂർണ്ണമായും സംയോജിത സിസ്റ്റം ലെവൽ ചിപ്പായി വികസിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് പരിഹാരം. ചില ഡിസൈനർമാർ RF ഫംഗ്ഷനുകൾക്ക് ആവശ്യമായ മൊത്തം സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് സ്പേസ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ആന്റിനയിലേക്ക് അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ കൺവെർട്ടറുകൾ ഇടുന്നു. അർദ്ധചാലക സംയോജന സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഒരൊറ്റ ഉപകരണത്തിൽ കൂടുതൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമ്പോൾ, ഈ ഉപകരണങ്ങളെ ഉൾക്കൊള്ളാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന വ്യതിരിക്ത ഉപകരണങ്ങളുടെ എണ്ണവും സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് സ്ഥലവും അതനുസരിച്ച് കുറയും. വ്യവസായം സിസ്റ്റം ലെവൽ ചിപ്പ് സംയോജനത്തിലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, ഡിസൈനർമാർ ചെറിയ വയർലെസ് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉയർന്ന ആർഎഫ് സങ്കീർണ്ണതയും നീണ്ട ബാറ്ററി ലൈഫും തമ്മിലുള്ള വൈരുദ്ധ്യത്തെ നേരിടാൻ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ കണ്ടെത്തുന്നത് തുടരും.

RF സംയോജനത്തിന്റെ വികസന നില

RF സംയോജനത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന വികസനം ഏകദേശം രണ്ട് വർഷം മുമ്പ് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു. ആ സമയത്ത്, ആർഎഫ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും ഡിജിറ്റൽ ബേസ്ബാൻഡ് മോഡത്തിന്റെയും വികസനം വയർലെസ് മൊബൈൽ ഫോണുകളിൽ നേരിട്ട് ഡൗൺ കൺവേർഷൻ റിസീവറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സൂപ്പർഹീറോഡൈൻ ആർഎഫ് ഡിവൈസുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ സാധ്യമാക്കി. സൂപ്പർഹീറ്ററോഡൈൻ ആർഎഫ് ഉപകരണങ്ങൾ മൾട്ടിസ്റ്റേജ് മിക്സറുകൾ, ഫിൽട്ടറുകൾ, മൾട്ടിപ്പിൾ വോൾട്ടേജ് കൺട്രോൾഡ് ഓസിലേറ്ററുകൾ (വിസിഒകൾ) എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവ വർഷങ്ങളായി നന്നായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, എന്നാൽ നേരിട്ടുള്ള ഫ്രീക്വൻസി പരിവർത്തന ആർഎഫ് ഉപകരണങ്ങളുടെ സംയോജനം ജിഎസ്എം ആർഎഫ് ഘടകങ്ങളുടെ ആകെ എണ്ണം കുറയ്ക്കും. 1990 -കളുടെ അവസാനത്തിൽ, ഒരു സാധാരണ സിംഗിൾ ബാൻഡ് സൂപ്പർഹീറോഡൈൻ ആർഎഫ് സബ്സിസ്റ്റത്തിൽ PA, ആന്റിന സ്വിച്ച്, LDO, ചെറിയ സിഗ്നൽ RF, vctcxo എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഏകദേശം 200 വ്യതിരിക്ത ഉപകരണങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്; ഇന്ന്, VCO, VCXO, PLL ലൂപ്പ് ഫിൽട്ടർ എന്നിവ സംയോജിപ്പിക്കുന്ന നാല് ബാൻഡ് ഫംഗ്ഷനുകളുള്ള ഒരു നേരിട്ടുള്ള ഫ്രീക്വൻസി കൺവേർഷൻ സിസ്റ്റം നമുക്ക് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ കഴിയും, എന്നാൽ അതിന്റെ ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണം 50 ൽ കുറവാണ്. ചിത്രം 1: ഉയർന്ന സംയോജനമുള്ള നാല് ബാൻഡ് GSM ട്രാൻസീവർ

ഉദാഹരണത്തിന്, GSM- നുള്ള ടെക്സാസ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ട്രാൻസീവർ trf6151 (ചിത്രം 1) ഓൺ-ചിപ്പ് വോൾട്ടേജ് റെഗുലേറ്റർ, VCO, VCO ചാനൽ, PA പവർ കൺട്രോൾ, PLL ലൂപ്പ് ഫിൽട്ടർ എഡ്ജ് ബ്ലോക്കർ ഡിറ്റക്ഷൻ, LNA ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള നിയന്ത്രണം, VCXO എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഡിസൈനർമാർക്ക്, വിപുലമായ സംയോജനം വയർലെസ് ആർഎഫിലെ ചില പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങൾ മറികടക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, അതിൽ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായത് ഡിസി പവർ സപ്ലൈയും ട്രാൻസീവറിന്റെ നിയന്ത്രണവുമാണ്. ഒരു കോൾ സമയത്ത്, താപനിലയും സമയവും മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് ബാറ്ററി വോൾട്ടേജ് മാറും. കൂടാതെ, TX VCO, Rx VCO വൈദ്യുതി വിതരണത്തിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദ സംയോജനവും മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കും. അതിനാൽ, ആർ‌എഫ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് റെഗുലേറ്ററും ഏറ്റവും ബന്ധപ്പെട്ട നിഷ്ക്രിയ ഘടകങ്ങളും എങ്ങനെ പരിഹരിക്കാമെന്ന പ്രശ്നം ഡിസൈനർമാർ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. ഈ ഉപകരണങ്ങൾ RF ട്രാൻസ്‌സീവറിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് അർത്ഥമാക്കുന്നത് ബാഹ്യ ഘടകം ഒരു ലളിതമായ ഡീകോപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ മാത്രമാണ്, ഇത് വൈദ്യുതി വിതരണവുമായി നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഡിസൈൻ ലളിതമാക്കുക മാത്രമല്ല, സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ഇടം ലാഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ആർഎഫ് ഡിസൈനർമാർക്കുള്ള മറ്റൊരു വെല്ലുവിളി VCO ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണിയും ലോക്കിംഗ് സമയവുമാണ്. എല്ലാ അനലോഗ് VCO ഡിസൈനുകളിലും. ലോക്കിംഗ് സമയവും ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണിയും സന്തുലിതമാക്കേണ്ടത് പലപ്പോഴും ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ, ലൂപ്പ് ഫിൽറ്റർ സാധാരണയായി ചിപ്പിന് പുറത്ത് സ്ഥാപിക്കും. ചിലപ്പോൾ, VCO ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണിയുടെ സോഫ്റ്റ്വെയർ നിയന്ത്രണത്തിൽ ഇത് പരിഹരിക്കാനാകും. എന്നിരുന്നാലും, ടെലിഫോണിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള വികസനത്തിന് അധിക റിസോഴ്സ് ആവശ്യകതകൾ ഈ രീതി മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു. ഡിജിറ്റൽ ട്യൂണിംഗ് ഫംഗ്ഷൻ VCO- യിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുകയും സ്വയം കാലിബ്രേഷൻ നൽകുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരു വിപുലീകരിച്ച ട്യൂണിംഗ് ശ്രേണി ലഭിക്കും, കൂടാതെ ലൂപ്പിൽ ഫിൽട്ടർ ഘടകം ചിപ്പിൽ സ്ഥാപിക്കാം. വ്യക്തമായും, ഈ സ്കീം ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാരെ അവരുടെ ജോലി ലളിതമാക്കാൻ പ്രാപ്തരാക്കും.

GSM സിസ്റ്റത്തിന് ആവശ്യമായ ട്രാൻസ്മിറ്റർ പവർ കൺട്രോൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, PA നിർമ്മാതാക്കൾ സാധാരണയായി ഈ പ്രവർത്തനം പവർ ആംപ്ലിഫയർ മൊഡ്യൂളിൽ (PAM) ഉൾപ്പെടുത്തുന്നു. പവർ കൺട്രോളർ സാധാരണയായി ആയിരക്കണക്കിന് ഡിജിറ്റൽ CMOS ഗേറ്റുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, അവ PAM- ൽ ഒരു സ്വതന്ത്ര ചിപ്പിൽ നിർമ്മിക്കുന്നു. ഈ മൂലകം PAM- ന്റെ വില US $ 0.30 ~ 0.40 വർദ്ധിപ്പിക്കും. ഈ പ്രവർത്തനം RF ഉപകരണങ്ങളിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് GaAs PAM നിർമ്മാതാക്കളെ ഡിജിറ്റൽ CMOS സർക്യൂട്ടുകൾ വാങ്ങി PAM- ൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യാതിരിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കും. ഓരോ മാസവും ആയിരക്കണക്കിന് ഉൽപന്നങ്ങൾ ഉൽപാദിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ഒഇഎമ്മിന്, ഈ അനാവശ്യ ഘടകം നീക്കംചെയ്യുന്നത് അവയുടെ ചെലവ് വളരെയധികം കുറയ്ക്കും.

വിപുലമായ സംയോജനത്തിന് ഗണ്യമായ സമ്പാദ്യം കൊണ്ടുവരാൻ കഴിയുന്ന മറ്റൊരു മേഖല VCXO ആണ്. മുൻകാലങ്ങളിൽ, വിലകൂടിയ vctcxo മൊഡ്യൂളുകൾ RF ഉപകരണങ്ങളിൽ പ്രത്യേക ഘടകങ്ങളായി വാങ്ങുകയും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. അതിനാൽ, vctcxo മൊഡ്യൂളുകളുടെ പൊതുവായ ഘടകങ്ങൾ RF ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തുന്നത് ചെലവും ബന്ധപ്പെട്ട ഡിസൈൻ പ്രശ്നങ്ങളും കുറയ്ക്കും. Trf6151 ഉപയോഗിച്ച്, vctcxo- യുടെ പ്രവർത്തനം പൂർത്തിയാക്കാൻ കുറഞ്ഞ നിരക്കിൽ ക്രിസ്റ്റലും വരാക്ടറും മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ.

ഈ സംയോജനവും ഡിസൈൻ ലഘൂകരണവും ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, RF ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാർ ഇപ്പോഴും ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള തിരഞ്ഞെടുപ്പുകൾ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു, അതിലൊന്ന് ഇൻപുട്ട് സെൻസിറ്റിവിറ്റിയും Rx വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവുമാണ്. കുറഞ്ഞ ശബ്ദ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ (എൽഎൻഎ) രൂപകൽപ്പനയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വൈദ്യുതധാരയുടെ വലുപ്പം, മൊത്തത്തിലുള്ള ശബ്ദ സവിശേഷതകൾ കുറയ്ക്കുമെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. റിസീവറിന്റെ മൊത്തം പവർ ബജറ്റും റിസീവറിന്റെ സെൻസിറ്റിവിറ്റി ലെവൽ ആവശ്യങ്ങളും ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർ നിർണ്ണയിക്കണം. എന്നിരുന്നാലും, ശക്തി കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് ശബ്ദം കുറയുന്നില്ല. വാസ്തവത്തിൽ, ഇത് വിപരീതമാണ്. അതിനാൽ, ജിഎസ്എം സ്റ്റാൻഡേർഡ് സ്പെസിഫിക്കേഷൻ പാലിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിലും, ഒരു നിശ്ചിത സംവേദനക്ഷമത നില കൈവരിക്കാൻ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗത്തിൽ വില നൽകേണ്ടതുണ്ടോ എന്ന് ഡിസൈനർമാർ പലപ്പോഴും സ്വയം ചോദിക്കണം. ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാരും ഐസി നിർമ്മാതാക്കളും മുഴുവൻ ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിലും സഹകരിക്കേണ്ടത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് ഈ ചോദ്യം വിശദീകരിക്കുന്നു. ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാരുടെ ഫീഡ്ബാക്ക് ഭാവിയിലെ ആർഎഫ് ഉൽപന്നങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുമ്പോൾ വയർലെസ് വ്യവസായത്തെ മികച്ച രീതിയിൽ സേവിക്കാൻ ഐസി നിർമ്മാതാക്കളെ നയിക്കാൻ കഴിയും.

എസ്ഒസിയിലേക്ക് വികസിക്കുന്നു

സിസ്റ്റം സംയോജനത്തിന്റെ ആവശ്യകതകൾ വിജയകരമായി നിറവേറ്റുന്നതിന് വയർലെസ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ചെലവ്, ശക്തി, സങ്കീർണ്ണത എന്നിവ കുറയ്ക്കുന്നത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, മൊബൈൽ ഫോണുകൾക്കായുള്ള ഉയർന്ന സംയോജന പരിഹാരങ്ങളുടെ വികസനത്തിന് സങ്കീർണ്ണമായ സാങ്കേതിക തടസ്സങ്ങളെ മറികടക്കാൻ അർദ്ധചാലക വ്യവസായം ആവശ്യമാണ്. ഈ തടസ്സങ്ങളിൽ ചിലത് ഡിസൈനർമാർക്ക് അപൂർവ്വമായി ആശങ്കയുണ്ടാക്കുന്നു, കാരണം അവയിൽ പലതും SOC ഉപകരണങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് നിർമ്മിക്കുന്നതെന്ന് അറിയാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നില്ല, അത് ആവശ്യമായ പ്രകടനം നൽകാൻ കഴിയുന്നിടത്തോളം കാലം. അതിനാൽ, സെല്ലുലാർ ഫോൺ സംയോജനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളുടെ കഴിവിനെയും ലഭ്യതയെയും ബാധിക്കുന്ന ചില പ്രോസസ് ടെക്നോളജികളെക്കുറിച്ച് പെട്ടെന്ന് മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

മൊബൈൽ ഫോൺ ആർഎഫ് ഇലക്ട്രോണിക് സിസ്റ്റത്തിന്റെ സംയോജനത്തിന് നിരവധി പ്രായോഗിക പദ്ധതികൾ ഉണ്ട്. ഒന്നാമതായി, പരമ്പരാഗത സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് താരതമ്യേന ലളിതമായ ബൈപോളാർ അല്ലെങ്കിൽ ബിസിഎംഒഎസ് പ്രക്രിയയിൽ ഒരു പരമ്പരാഗത ആർഎഫ് ആർക്കിടെക്ചർ നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയും. മൾട്ടി ചിപ്പ് പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ (സിസ്റ്റം ലെവൽ പാക്കേജിംഗ് ടെക്നോളജി) ഉപയോഗിച്ച് മൊബൈൽ ഫോൺ ഡിജിറ്റൽ ലോജിക് ഫംഗ്ഷനുകൾ ഉപയോഗിച്ച് അവസാന RF ചിപ്പ് കൂട്ടിച്ചേർക്കാനാകും. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് പരിചിതമായ RF ഡിസൈൻ രീതികളും പക്വമായ പ്രക്രിയകളും സാങ്കേതികവിദ്യകളും പോലുള്ള നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, ടെസ്റ്റ് ഉപകരണങ്ങളുടെ ഉയർന്ന വിലയും വിളവും കാരണം വാണിജ്യവൽക്കരിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

കൂടാതെ, മൊബൈൽ ഫോൺ ഇലക്ട്രോണിക് സിസ്റ്റത്തിന്റെ സംയോജനം വിപുലമായ BiCMOS (SiGe) വേഫർ പ്രക്രിയയിലൂടെയും ലഭിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, SiGe HBT ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രോസസ്സിംഗിന് അധിക ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രോസസ്സ് ആവശ്യമുള്ളതിനാൽ, അവസാന ചിപ്പിന് ഒരു അധിക ചിലവ് ആവശ്യമാണ്. അതേസമയം, SiGe BiCMOS സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് ഏറ്റവും നൂതനമായ ലിത്തോഗ്രാഫി പ്രക്രിയ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, BiCMOS പ്രക്രിയ സാധാരണയായി നൂതന ഡിജിറ്റൽ CMOS പ്രക്രിയയെക്കാൾ പിന്നിലാണ്. മൊബൈൽ ഫോണുകളുടെ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഇവ വലിയ സമ്മർദ്ദം നൽകും. ലളിതമായ വേഫർ പ്രോസസ് തന്ത്രത്തിലൂടെ ഇത് പരിഹരിക്കാനാകില്ല, കാരണം ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സിസ്റ്റം ലോജിക്കിനെയോ ഡിജിറ്റൽ ഭാഗത്തെയോ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വിലയിൽ എപ്പോഴും നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, BiCMOS (അല്ലെങ്കിൽ SiGe) ൽ സിസ്റ്റം ബേസ്ബാൻഡ് ഫംഗ്ഷൻ RF ഭാഗത്തിന്റെ മോണോലിത്തിക്ക് സംയോജനം ഒരു നല്ല തിരഞ്ഞെടുപ്പല്ല.

പരിഗണിക്കാവുന്ന അവസാന പരിഹാരം CMOS- ലെ RF സംയോജനമാണ്, ഇത് ഗണ്യമായ വെല്ലുവിളികളും അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. നിരവധി CMOS സെല്ലുലാർ RF ഡിസൈനുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, ഈ ഡിസൈനുകൾ പ്രധാനമായും അനലോഗ് ഫംഗ്ഷനുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. CMOS സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് അനലോഗ് മിക്സറുകൾ, ഫിൽട്ടറുകൾ, ആംപ്ലിഫയറുകൾ എന്നിവ നടപ്പിലാക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, കൂടാതെ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം SiGe BiCMOS സ്കീമിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. പ്രോസസ്സ് ടെക്നോളജിയുടെ വികാസത്തോടെ, CMOS റേറ്റുചെയ്ത നില കുറയുകയും കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് അനലോഗ് ഡിസൈൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. പുതിയ പ്രക്രിയകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ, ഉപകരണ മോഡലിംഗും പ്രോസസ് മെച്യൂരിറ്റിയും സാധാരണയായി അനലോഗ് മൊഡ്യൂൾ രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് ആവശ്യമായ ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള പാരാമീറ്റർ മോഡലിംഗിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, അടുത്തിടെ വികസിപ്പിച്ച ഡിജിറ്റൽ CMOS RF ആർക്കിടെക്ചർ മോണോലിത്തിക്ക് CMOS സംയോജനം കൂടുതൽ ആകർഷകമാക്കുന്നു.

ഈ പരിഹാരങ്ങൾ അർദ്ധചാലക വ്യവസായത്തെ നയിക്കുന്നു, കാരണം നിർമ്മാതാക്കൾ വിലകുറഞ്ഞ RF സിസ്റ്റം ലെവൽ ചിപ്പ് പരിഹാരങ്ങൾ തേടുന്നു. ഓരോ സംയോജന പദ്ധതിക്കും ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, ആർ‌എഫ് ഘടക സംയോജനത്തിന് ഇത്രയും ഉയർന്ന തലത്തിൽ എത്താൻ കഴിയുമെന്നത് ആശ്ചര്യകരമാണ്. ഈ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ മറികടന്ന് വയർലെസ് മൊബൈൽ ഫോണുകളുടെ രൂപകൽപ്പനയിൽ ഒരു വലിയ ചുവടുവെപ്പ് നടത്തുകയും സമീപഭാവിയിൽ കൂടുതൽ സംയോജനത്തിന് ദിശാസൂചിതമാക്കുകയും ചെയ്യും.

ഈ പേപ്പറിന്റെ ഉപസംഹാരം

RF സംയോജനത്തിൽ ഇപ്പോഴും നിരവധി ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ ഉണ്ട്. ആധുനിക മൊബൈൽ ഫോണിന്റെ ഓരോ RF ഉപകരണവും കർശനമായ പ്രകടന ആവശ്യകതകൾ നേരിടുന്നു. സംവേദനക്ഷമത ആവശ്യകത ഏകദേശം – 106dbm (106db 1 MW- ന് താഴെ) അല്ലെങ്കിൽ ഉയർന്നതാണ്, അനുബന്ധ നില കുറച്ച് മൈക്രോവോൾട്ടുകൾ മാത്രമാണ്; കൂടാതെ, തിരഞ്ഞെടുക്കൽ, അതായത്, അടുത്തുള്ള ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിലേക്കുള്ള ഉപയോഗപ്രദമായ ചാനലിന്റെ നിരസിക്കൽ കഴിവ് (സാധാരണയായി തടയൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു), 60dB ക്രമത്തിൽ ആയിരിക്കണം; കൂടാതെ, സ്വീകരിക്കുന്ന ബാൻഡിലേക്ക് foldർജ്ജം തടയുന്ന മടക്കുകൾ തടയുന്നതിന് സിസ്റ്റം ഓസിലേറ്റർ വളരെ താഴ്ന്ന ഘട്ടത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതുണ്ട്. വളരെ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയും വളരെ ആവശ്യപ്പെടുന്ന പ്രകടന ആവശ്യകതകളും കാരണം RF സംയോജനം വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

മൾട്ടി ഫ്രീക്വൻസി സ്റ്റാൻഡേർഡ് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നത് മുഴുവൻ എസ്ഒസി ആവൃത്തിയിലും ഒരു യഥാർത്ഥ വെല്ലുവിളി നൽകുന്നു. ബാൻഡ് സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷനിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ആവേശം കുറയ്ക്കാൻ ഇത് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഡിജിറ്റൽ ആർ‌എഫ് സംയോജനത്തിന്റെ ഉള്ളടക്കം ഒരു ചിപ്പിൽ ഒന്നിലധികം ആർ‌എഫ് ഘടകങ്ങൾ ഇടുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. ഹാർഡ്‌വെയർ പങ്കിടലിന്റെ ഒരു പുതിയ വാസ്തുവിദ്യ ആവശ്യമാണ്.

സിസ്റ്റം ഡിസൈനർമാരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, നിലവിലെ ലളിതവും ഉയർന്ന സംയോജിതവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഡിസൈൻ സങ്കീർണ്ണത വളരെയധികം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. അതേസമയം, അവർക്ക് വയർലെസ് ഉപകരണങ്ങളുടെ സവിശേഷതകൾ സമ്പുഷ്ടമാക്കാനും സിസ്റ്റത്തിന്റെ വലുപ്പം, ബാറ്ററി ലൈഫ്, വില എന്നിവ മാറ്റമില്ലാതെ നിലനിർത്താനും കഴിയും. വയർലെസ് ഡിസൈനിലെ ചില തർക്കങ്ങൾ ഇല്ലാതാക്കാനും എഞ്ചിനീയർമാരുടെ വിലപ്പെട്ട സമയം ലാഭിക്കാനും പുതിയ സംയോജിത ആർഎഫ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് കഴിയും.