د برخو شمیر کم کړئ او د ساحې ساحه کمه کړئ سرکټ بورډ د بې سیم RF ادغام له لارې

د نن ورځې بې سیم وسیلو کې ، په سرکټ بورډ کې له نیمایي څخه ډیر برخې د انلاګ RF وسیلې دي. له همدې امله ، د سرکټ بورډ ساحې او بریښنا مصرف کمولو لپاره یوه مؤثره لار د لوی کچې RF ادغام ترسره کول او د سیسټم کچې چپ ته وده ورکول دي. دا پا paperه د RF ادغام پراختیا حالت معرفي کوي ، او د دې ځینې ستونزو لپاره ځینې مخنیوي اقدامات او حلونه وړاندې کوي.

څو کاله دمخه ، د ګرځنده تلیفون بازار د واحد بینډ او ډبل بینډ واحد موډ تلیفونونو تر واک لاندې و ، او کارول شوې ټیکنالوژي یوازې وه ؟؟؟ په ټول کې یو یا دوه سیلولر بندونه ونیسئ ؟؟؟ د ورته ماډل کولو میتود ، ملټي چینل لاسرسي سکیم او پروتوکول د هولډینګ فریکوینسي بانډ کې منل شوي. برعکس ، د ګرځنده تلیفونونو د ننني نوي نسل ډیزاین خورا پیچلی دی او کولی شي ملټي بینډ او ملټي موډ چمتو کړي ؟؟؟ دا د بلوتوټ شخصي ساحې شبکه ، د GPS موقعیت او نور فعالیتونه لري ، او د UWB او تلویزیون ترلاسه کولو فعالیتونه څرګندیدل پیل شوي. سربیره پردې ، غوښتنلیکونه لکه لوبې ، عکسونه ، آډیو او ویډیو په ګرځنده تلیفونونو کې خورا عام شوي.

بې سیم تلیفون یو پیچلي وسیله کیږي چې د لاسي شخصي ساتیرۍ مرکز نومیږي. د دې پراختیا رجحان ډیزاینرانو ته ډیرې ننګونې راوړي. که څه هم د ګرځنده تلیفونونو سره یوازې د غږ فعالیت سره پرتله کیږي ، د ګرځنده تلیفونونو نوي نسل د ارتباط پروسس کولو ، غوښتنلیک پروسس کولو ، د RF انٹرفیسونو شمیر او د حافظې مدغم ظرفیت کې د پام وړ وده کړې ، کاروونکي لاهم تمه لري ګرځنده تلیفونونه کوچني حجم ، منظم شکل ، ټیټ قیمت او د لوی رنګ ښودنه ، دا کولی شي د دودیز غږ تلیفونونو په څیر سټینډ بای او د خبرو وخت چمتو کړي. د اوسني عمومي اندازې او بریښنا مصرف ساتل ، مګر د فعالیت ګړندي زیاتوالی ، پداسې حال کې چې د ټول سیسټم لګښت نه بدلیدل ساتل ، دا ټول د سیسټم ډیزاینرانو ته ډیری ستونزې رامینځته کوي.

په ښکاره ډول ، ستونزه د ټول سیسټم ډیزاین ټولې برخې شاملوي ، په بیله بیا د ټولو بې سیم مخابراتو او ساتیرۍ مینځپانګو عرضه کونکي. یوه ساحه چې په ځانګړي توګه د بورډ ساحې او بریښنا مصرف کمولو کې مؤثره ده د بې سیم سیسټم ډیزاین RF برخه ده. دا ځکه چې د نن ورځې عادي ګرځنده تلیفون کې ، په بورډ کې له نیمایي څخه ډیر برخې د انلاګ RF برخې دي ، کوم چې په ګډه د ټولې بورډ ساحې 30-40 for لپاره حساب کوي ، لکه د بلوتوټ RF سیسټمونه لکه GPS او WLAN به هم خورا ډیر وي د ځای اړتیاوې ډیروي.

حل دا دی چې د لوی کچې RF ادغام ترسره کړئ او په نهایت کې د بشپړ مدغم شوي سیسټم کچې ته وده ورکړئ. ځینې ​​ډیزاینران انالین ته ډیجیټل کنورټرونه په انتن کې اچوي ترڅو د RF دندو لپاره اړین د سرکټ بورډ ټول ځای کم کړي. کله چې د سیمی کنډکټر ادغام ټیکنالوژي کولی شي په یو وسیله کې ډیرې دندې مدغم کړي ، د دې وسیلو ځای په ځای کولو لپاره د جلا وسیلو شمیر او د سرکټ بورډ ځای به د مطابق مطابق کم شي. لکه څنګه چې صنعت د سیسټم کچې چپ ادغام په لور حرکت کوي ، ډیزاینران به په کوچني بې سیم وسیلو کې د لوړ RF پیچلتیا او اوږد بیټرۍ ژوند ترمینځ تضاد پوره کولو لپاره نوي ټیکنالوژیو موندلو ته دوام ورکړي.

د RF ادغام پراختیا حالت

د RF ادغام مهم پرمختګ شاوخوا دوه کاله دمخه څرګند شو. په هغه وخت کې ، د RF ټیکنالوژۍ او ډیجیټل بیس بینډ موډیم پرمختګ د دې امکان رامینځته کړی چې د بې سیم ګرځنده تلیفونونو کې د مستقیم ښکته تبادلې اخیستونکي سره د سپر هیټروډین RF وسایل ځای په ځای کړي. د سوپر هیټروډین آر ایف وسیلې ملټي سټیج مکسرونه ، فلټرې او د ډیری ولتاژ کنټرول شوي آسیلیټرې (VCOs) کاروي ، کوم چې د ډیری کلونو لپاره په ښه توګه کارول شوي ، مګر د مستقیم فریکونسي تبادلې RF وسیلو ادغام کولی شي د GSM RF برخو ټول شمیر راکم کړي. د 1990 لسیزې په وروستیو کې ، د یو واحد واحد بینډ سپر هیټروډین RF فرعي سیسټم کې PA ، انتن سویچ ، LDO ، کوچنی سیګنال RF او vctcxo شامل و ، شاوخوا 200 جلا وسیلو ته اړتیا لري نن ورځ ، موږ کولی شو د څلور بینډ فعالیت سره د مستقیم فریکونسي تبادلې سیسټم ډیزاین کړو ، کوم چې د VCO ، VCXO او PLL لوپ فلټر مدغم کوي ، مګر د دې اجزاو شمیر له 50 څخه کم دی. شکل 1: څلور لوړ GSM ټرانسیور د لوړ ادغام سره.

د مثال په توګه ، د GSM لپاره د ټیکساس تجهیزاتو ټرانسسیور trf6151 (شکل 1) کې د چپ ولتاژ تنظیم کونکی ، VCO او VCO چینل ، PA بریښنا کنټرول ، PLL لوپ فلټر ایج بلاکر کشف ، LNA د ګام په ګام کنټرول او VCXO شامل دي.

د ډیزاینرانو لپاره ، پرمختللي ادغام د بې سیم RF کې ځینې لوی ستونزو له مینځه وړو کې مرسته کوي ، په مینځ کې ترټولو لومړنی د DC بریښنا رسولو او د ټرانسیور تنظیم کول دي. د تلیفون پرمهال ، د بیټرۍ ولټاژ به د تودوخې او وخت بدلون سره بدل شي. سربیره پردې ، د TX VCO او Rx VCO بریښنا رسولو څخه د شور جوړه کول به د ټول سیسټم فعالیت هم اغیزمن کړي. له همدې امله ، ډیزاینران د ستونزې سره مخ دي چې څنګه د RF سرکټ بورډ تنظیم کونکی او ډیری اړوند غیر فعال برخې حل کړي. د دې وسیلو RF ټرانسیور کې مدغم کول پدې معنی دي چې یوازینۍ بهرنۍ برخې ته اړتیا ده یو ساده ډیکوپلینګ کیپسیټر دی ، کوم چې مستقیم د بریښنا رسولو سره وصل دی ، کوم چې نه یوازې ډیزاین ساده کوي ، بلکه د سرکټ بورډ ځای هم خوندي کوي.

د RF ډیزاینرانو لپاره بله ننګونه د VCO تونینګ حد او د لاک کولو وخت دی. په ټولو انالوګ VCO ډیزاینونو کې. ځکه چې دا ډیری وخت اړین وي چې د لاک کولو وخت او تونینګ حد توازن کړي ، د لوپ فلټر معمولا د چپ بهر کېښودل کیږي. ځینې ​​وختونه ، دا د VCO تونینګ حد سافټویر کنټرول کې حل کیدی شي. په هرصورت ، دا میتود د تلیفون عمومي پراختیا لپاره د سرچینو اضافي اړتیاوې وړاندې کوي. کله چې د ډیجیټل تونینګ فعالیت په VCO کې شامل وي او د ځان انشانۍ چمتو کولی شي ، د تونینګ غزول شوی حد ترلاسه کیدی شي ، او د لوپ فلټر عنصر په چپ کې کیښودل کیدی شي. په ښکاره ډول ، دا سکیم کولی شي د ډیزاین انجنیرانو ته وړتیا ورکړي چې خپل کار ساده کړي.

د GSM سیسټم لخوا اړین ټرانسمیټر بریښنا کنټرول ترلاسه کولو لپاره ، د PA تولید کونکي عموما دا فعالیت د بریښنا امپلیفیر ماډل (PAM) کې شاملوي. د بریښنا کنټرولر معمولا تر زرګونو ډیجیټل CMOS دروازو څخه جوړ وي ، کوم چې په PAM کې په خپلواک چپ کې جوړ شوي. دا عنصر به د PAM لګښت د US $ 0.30 ~ 0.40 لخوا لوړ کړي. په RF وسیلو کې د دې فعالیت مدغم کول به د GaAs PAM تولید کونکو ته وړتیا ورکړي چې ډیجیټل CMOS سرکټ ونه اخلي او په PAM کې یې نصب کړي. د OEM لپاره چې هره میاشت په زرهاو محصولات تولیدوي ، د دې بې ځایه برخې لرې کول به د دوی لګښت خورا راکم کړي.

بله ساحه چیرې چې پرمختللي ادغام کولی شي د پام وړ سپمونه راوړي VCXO دی. په تیرو کې ، ګران vctcxo ماډلونه د RF وسیلو کې د جلا برخو په توګه پیرود او ډیزاین شوي و. له همدې امله ، د RF وسیلو کې د vctcxo ماډلونو ګډې برخې شاملول لګښتونه او اړونده ډیزاین ستونزې کمولی شي. د trf6151 په کارولو سره ، یوازې د ټیټ لګښت کرسټال او ویراکټر ته اړتیا ده ترڅو د vctcxo فعالیت بشپړ کړي.

د دې ادغام او ډیزاین ساده کولو سربیره ، د RF ډیزاین انجنیران لاهم له سختو انتخابونو سره مخ دي ، چې یو یې د ننوت حساسیت او د Rx بریښنا مصرف دی. دا ښه پیژندل شوي چې څومره لوی اوسنی د ټیټ شور امپلیفیر (LNA) ډیزاین کې کارول کیږي ، د شور ټولیز ځانګړتیاوې ټیټوي. د ډیزاین انجنیر باید د ترلاسه کونکي بریښنا ټوله بودیجه او د ترلاسه کونکي حساسیت کچې اړتیاوې مشخص کړي. په هرصورت ، شور د بریښنا کمیدو سره نه کمیږي. په حقیقت کې ، دا برعکس دی. له همدې امله ، که څه هم دا کولی شي د GSM معیاري مشخصات پوره کړي ، ډیزاینران باید ډیری ځله له ځانه وپوښتي چې ایا دا د ځانګړي حساسیت کچې ترلاسه کولو لپاره د بریښنا مصرف کې د قیمت ورکولو ارزښت لري. دا پوښتنه دا هم تشریح کوي چې ولې د ډیزاین انجینرانو او IC تولید کونکو لپاره اړینه ده چې د ډیزاین ټولې پروسې کې نږدې همکاري وکړي. د ډیزاین انجینرانو څخه فیډبیک کولی شي IC تولید کونکو ته لارښود کړي ترڅو د بې سیم صنعت غوره خدمت وکړي کله چې د راتلونکي RF محصولاتو رامینځته کول.

د SOC په لور وده کول

د بې سیم سیسټمونو لګښت ، بریښنا او پیچلتیا کمول د سیسټم ادغام اړتیاو په بریالیتوب سره پوره کولو لپاره خورا مهم دي. په هرصورت ، د ګرځنده تلیفونونو لپاره د لوړ ادغام حلونو پراختیا د سیمی کنډکټر صنعت ته اړتیا لري ترڅو پیچلي تخنیکي خنډونه لرې کړي. د دې خنډونو څخه ځینې په ندرت سره د ډیزاینرانو لخوا اندیښمن کیږي ، ځکه چې ډیری یې نه غواړي پوه شي چې د SOC وسیلې څنګه جوړیږي ، تر هغه چې دا اړین فعالیت چمتو کولی شي. له همدې امله ، دا اړینه ده چې د ځینې پروسې ټیکنالوژیو ګړندي پوهه ولرئ ، کوم چې به د ګرځنده تلیفون ادغام کې کارول شوي وسیلو وړتیا او شتون اغیزه وکړي.

د ګرځنده تلیفون RF بریښنایی سیسټم ادغام لپاره ډیری ممکنه سکیمونه شتون لري. لومړی ، د دودیز RF معمارۍ د دودیز ټیکنالوژۍ په کارولو سره په نسبتا ساده دوه قطبي یا BiCMOS پروسې کې پلي کیدی شي. د RF وروستی چپ د ملټي چپ بسته بندۍ ټیکنالوژۍ (د سیسټم کچې بسته کولو ټیکنالوژۍ) په کارولو سره د ګرځنده تلیفون ډیجیټل منطق دندو سره راټول کیدی شي. که څه هم دا ټیکنالوژي ډیری ګټې لري ، لکه د پیژندل شوي RF ډیزاین میتودونو او بالغ پروسو او ټیکنالوژیو کارول ، د ازموینې وسیلو لوړ لګښت او حاصلاتو له امله سوداګریز کول مشکل دي.

سربیره پردې ، د ګرځنده تلیفون بریښنایی سیسټم ادغام د پرمختللي BiCMOS (SiGe) ویفر پروسې لخوا هم ترلاسه کیدی شي. په هرصورت ، ځکه چې د SiGe HBT وسیلو پروسس اضافي لیتوګرافي پروسې ته اړتیا لري ، وروستی چپ به اضافي لګښت ته اړتیا ولري. په ورته وخت کې ، ځکه چې د SiGe BiCMOS ټیکنالوژي نشي کولی د لیتوګرافي خورا پرمختللی پروسه وکاروي ، د BiCMOS پروسه معمولا د پرمختللي ډیجیټل CMOS پروسې څخه وروسته پاتې کیږي. دا به د ګرځنده تلیفون ځانګړتیاو لوړولو او لګښتونو کمولو لپاره لوی فشار راوړي. دا د ساده ویفر پروسې ستراتیژۍ سره نشي حل کیدی ، ځکه چې دا ټیکنالوژي نشي کولی د سیسټم منطق یا ډیجیټل برخه په هر وخت کې ترټولو ټیټ ممکنه نرخ کې وساتي. له همدې امله ، په BiCMOS (یا SiGe) کې د سیسټم بیس بینډ فنکشن RF برخې مونولیټیک ادغام ښه انتخاب ندی.

وروستی حل چې په پام کې نیول کیدی شي په CMOS کې د RF ادغام دی ، کوم چې د پام وړ ننګونو سره هم مخ دی. که څه هم ډیری د CMOS سیلولر RF ډیزاینونه شتون لري ، دا ډیزاینونه په پراخه کچه د انالوګ دندو پراساس دي. د CMOS ټیکنالوژۍ سره د انالوګ مکسرونو ، فلټرونو او امپلیفیرونو پلي کول مشکل دي ، او د بریښنا مصرف عموما د SiGe BiCMOS سکیم څخه ډیر دی. د پروسې ټیکنالوژۍ پرمختګ سره ، د CMOS درجه شوې کچه ټیټه او ټیټه کیږي ، کوم چې د انالوګ ډیزاین خورا ستونزمن کوي. د نوي پروسو رامینځته کولو په لومړي مرحله کې ، د وسیلې ماډلینګ او پروسې بشپړتیا عموما نشي کولی د انالګ ماډل ډیزاین لپاره اړین د لوړ دقیق پیرامیټر ماډلینګ اړتیاوې پوره کړي. په هرصورت ، پدې وروستیو کې رامینځته شوی ډیجیټل CMOS RF معمارۍ د Monolithic CMOS ادغام ډیر په زړه پوری کوي.

دا حلونه د سیمی کنډکټر صنعت هم پرمخ وړي ځکه چې تولید کونکي د ټیټ لګښت RF سیسټم کچې چپ حلونو په لټه کې دي. که څه هم د هر ادغام سکیم مشکلات لري ، دا واقعیا د حیرانتیا خبره ده چې د RF برخې ادغام دومره لوړې کچې ته رسیدلی شي. د دې ستونزو له مینځه وړل به د بې سیم ګرځنده تلیفونونو ډیزاین کې لوی ګام پورته کړي او په نږدې راتلونکي کې د لوی ادغام لپاره لارښود ټاکي.

د دې پاې پایله

د RF ادغام کې لاهم ډیری ستونزې شتون لري. د عصري ګرځنده تلیفون هر RF وسیله د سخت فعالیت اړتیاو سره مخ ده. د حساسیت اړتیا شاوخوا – 106dbm (106db د 1 MW لاندې) یا لوړه ده ، او اړونده کچه یوازې یو څو مایکرو وولټونه دي سربیره پردې ، انتخاب ، دا دی ، د نږدې فریکونسي بینډ ته د ګټور چینل د رد کولو وړتیا (عموما د بلاک کولو په نوم یادیږي) ، باید د 60dB په ترتیب کې وي؛ سربیره پردې ، د سیسټم آسیلیټر اړین دی چې د خورا ټیټ مرحلې شور لاندې کار وکړي ترڅو د فولډ کولو مخنیوي انرژي د ترلاسه کولو بانډ ته ننوځي. د RF ادغام خورا ستونزمن دی ځکه چې د خورا لوړ فریکونسي او خورا تقاضا وړ فعالیت اړتیاو له امله.

د مل فریکونسي معیار پروسس کول د ټول SOC فریکونسي لپاره ریښتینی ننګونه راوړي. تمه کیږي د بینډ سیګنال لیږد کې رامینځته شوي جوش کم کړي. د ډیجیټل RF ادغام مینځپانګه په یو چپ کې د ډیری RF برخو ایښودو څخه خورا ډیر دی. د هارډویر شریکولو نوي جوړښت ته اړتیا ده.

د سیسټم ډیزاینرانو لپاره ، اوسني ساده ، خورا مدغم او د لګښت مؤثره سیمی کنډکټر وسیلې کولی شي د ډیزاین پیچلتیا خورا راکمه کړي. په ورته وخت کې ، دوی کولی شي د بې سیم وسیلو ب characteristicsې بډایه کړي او د سیسټم اندازه ، د بیټرۍ ژوند او لګښت بدل نه کړي. د RF نوي خورا مدغم وسیلې کولی شي د بې سیم ډیزاین ځینې شخړې هم له مینځه ویسي او د انجینرانو قیمتي وخت خوندي کړي.