רעדוצירן די נומער פון קאַמפּאָונאַנץ און רעדוצירן די שטח פון קרייַז ברעט דורך וויירליס רף ינאַגריישאַן

אין הייַנט ס וויירליס דעוויסעס, מער ווי האַלב פון די קאַמפּאָונאַנץ אויף די קרייַז ברעט זענען אַנאַלאָג רף דעוויסעס. דעריבער, אַ עפעקטיוו וועג צו רעדוצירן די קרייַז ברעט געגנט און מאַכט קאַנסאַמשאַן איז צו דורכפירן מער גרויס-וואָג רף ינאַגריישאַן און אַנטוויקלען צו סיסטעם מדרגה שפּאָן. דער דאָזיקער פּאַפּיר ינטראַדוסיז די אַנטוויקלונג סטאַטוס פון רף ינטאַגריישאַן און לייגט עטלעכע קאַונטערמעזשערז און סאַלושאַנז פֿאַר עטלעכע פון ​​די פּראָבלעמס.

מיט עטלעכע יאָר צוריק, די מאָביל טעלעפאָן מאַרק איז דאַמאַנייטאַד דורך איין-באַנד און צווייענדיק-באַנד איין-מאָדע פאָנעס, און די געוויינט טעכנאָלאָגיע איז געווען בלויז ??? האַלטן אַלע איין אָדער צוויי סעליאַלער באַנדס ??? דער זעלביקער מאַדזשאַליישאַן אופֿן, מולטי-קאַנאַל אַקסעס סכעמע און פּראָטאָקאָל זענען אנגענומען אין די אָפטקייַט באַנד. אין קאַנטראַסט, די פּלאַן פון הייַנט ס נייַ דור פון רירעוודיק פאָנעס איז פיל מער קאָמפּליצירט און קענען צושטעלן מולטי באַנד און מאַלטי-מאָדע ??? עס האט בלועטאָאָטה פערזענלעכע שטח נעץ, גפּס פּאַזישאַנינג און אנדערע פאַנגקשאַנז, און UWB און טעלעוויזיע ריסיווינג פאַנגקשאַנז האָבן שוין ארויס. אין אַדישאַן, אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי שפּילערייַ, בילדער, אַודיאָ און ווידעא האָבן ווערן זייער געוויינטלעך אין רירעוודיק פאָנעס.

ווירעלעסס טעלעפאָן איז שיין אַ קאָמפּלעקס מיטל גערופֿן כאַנדכעלד פּערזענלעך פאַרווייַלונג צענטער. דער אַנטוויקלונג גאַנג האלט צו ברענגען מער טשאַלאַנדזשיז צו דיזיינערז. כאָטש קאַמפּערד מיט רירעוודיק פאָנעס מיט בלויז קול פונקציע, די נייַע דור רירעוודיק פאָנעס האָבן באטייטיק געוואקסן אין קאָמוניקאַציע פּראַסעסינג, אַפּלאַקיישאַן פּראַסעסינג, די נומער פון רף ינטערפייסיז און ינאַגרייטיד זכּרון קאַפּאַציטעט, אָבער ניצערס דערוואַרטן אַז רירעוודיק פאָנעס האָבן אַ קלענערער באַנד, סטרימליינד פאָרעם, נידעריק פּרייַז און גרויס קאָליר אַרויסווייַזן, עס קענען צושטעלן סטאַנדביי און רעדן צייט ענלעך צו בעקאַבאָלעדיק קול פאָנעס. די יגזיסטינג קוילעלדיק גרייס און מאַכט קאַנסאַמשאַן, אָבער עקספּאָונענשאַלי ינקריסינג די פונקציע, בשעת די קוילעלדיק סיסטעם קאָסטן איז אַנטשיינדזשד, אַלע די זייַנען אַ פּלאַץ פון פּראָבלעמס פֿאַר די סיסטעם דיזיינערז.

דאָך, די פּראָבלעם ינוואַלווז אַלע פּאַרץ פון די גאנצע סיסטעם פּלאַן, ווי געזונט ווי די סאַפּלייערז פון אַלע וויירליס קאָמוניקאַציע און פאַרווייַלונג אינהאַלט. דער שטח וואָס איז דער הויפּט עפעקטיוו אין רידוסינג ברעט שטח און מאַכט קאַנסאַמשאַן איז די רף טייל פון וויירליס סיסטעם פּלאַן. דאָס איז ווייַל אין הייַנט ס טיפּיש מאָביל טעלעפאָן, מער ווי האַלב פון די קאַמפּאָונאַנץ אויף די ברעט זענען אַנאַלאָג רף קאַמפּאָונאַנץ, וואָס צוזאַמען רעפּראַזענץ 30-40% פון די גאנצע ברעט שטח, אַזאַ ווי בלועטאָאָטה רף סיסטעמען אַזאַ ווי גפּס און וולאַן. פאַרגרעסערן די רעקווירעמענץ פֿאַר פּלאַץ.

די לייזונג איז צו דורכפירן מער גרויס-וואָג רף ינאַגריישאַן און לעסאָף אַנטוויקלען זיך צו אַ גאָר ינאַגרייטיד שפּאָן סיסטעם מדרגה. עטלעכע דיזיינערז שטעלן אַנאַלאָג-צו-דיגיטאַל קאַנווערטערז אין די אַנטענע צו רעדוצירן די גאַנץ קרייַז ברעט פּלאַץ פֿאַר RF פאַנגקשאַנז. ווען האַלב -אָנפירער ינאַגריישאַן טעכנאָלאָגיע קענען ויסשטימען מער פאַנגקשאַנז אין אַ איין מיטל, די נומער פון דיסקרעטע דעוויסעס און די קרייַז ברעט פּלאַץ געניצט צו אַקאַמאַדייט די דעוויסעס וועט זיין רידוסט אַקאָרדינגלי. ווען די ינדאַסטרי באוועגט צו סיסטעם ינטאַגריישאַן שפּאָן ינאַגריישאַן, דיזיינערז וועלן פאָרזעצן צו געפֿינען נייַע טעקנאַלאַדזשיז צו טרעפן די סטירע צווישן העכער רף קאַמפּלעקסיטי און אַ לאַנג באַטאַרייע לעבן אין קליין וויירליס דעוויסעס.

אַנטוויקלונג סטאַטוס פון רף ינטאַגריישאַן

א וויכטיק אַנטוויקלונג פון רף ינאַגריישאַן ארויס וועגן צוויי יאָר צוריק. אין דער צייט, די אַנטוויקלונג פון רף טעכנאָלאָגיע און דיגיטאַל באַסבאַנד מאָדעם האָט עס מעגלעך צו פאַרבייַטן סופּערהעטעראָדינע רף דעוויסעס מיט דירעקט אַראָפּ קאַנווערזשאַן ראַסיווערז אין וויירליס רירעוודיק פאָנעס. Superheterodyne RF דעוויסעס נוצן מולטי -סטאַגע מיקסערז, פילטערס און קייפל וואָולטידזש קאַנטראָולד אַסאַלייטערז (ווקאָ) וואָס האָבן שוין געזונט געוויינט פֿאַר פילע יאָרן, אָבער די ינטאַגריישאַן פון דירעקט אָפטקייַט קאַנווערזשאַן RF דעוויסעס קענען שטארק רעדוצירן די גאַנץ נומער פון GSM RF קאַמפּאָונאַנץ. אין די שפּעט 1990 ס, אַ טיפּיש איין -באַנדע סופּערהעטעראָדינע רף סאַבסיסטאַם אַרייַנגערעכנט פּאַ, אַנטענע באַשטימען, לדאָ, קליין סיגנאַל רף און ווקטקקסאָ, וואָס ריקווייערז וועגן 200 דיסקרעטע דעוויסעס; הייַנט, מיר קענען פּלאַן אַ דירעקט אָפטקייַט קאַנווערזשאַן סיסטעם מיט פיר באַנד פונקציע, וואָס ינטאַגרייץ ווקאָ, ווקקסאָ און פּלל שלייף פילטער, אָבער די נומער פון קאַמפּאָונאַנץ איז ווייניקער ווי 50. פיגורע 1: פיר -באַנדע גסם טראַנססעיווער מיט הויך ינטאַגריישאַן.

למשל, די טראַנססעיווער טרפ 6151 (פיגורע 1) פון טעקסאַס ינסטרומענץ פֿאַר גסם ינקלודז אויף-שפּאָן וואָולטידזש רעגולאַטאָר, ווקאָ און ווקאָ קאַנאַל, פּאַ מאַכט קאָנטראָל, פּלל שלייף פילטער ברעג בלאַקער דיטעקשאַן, לנאַ געווינען שריט-דורך-שריט קאָנטראָל און ווקקסאָ.

פֿאַר דיזיינערז, אַוואַנסירטע ינאַגריישאַן העלפּס צו באַקומען עטלעכע הויפּט פּראָבלעמס אין וויירליס רף, צווישן וועלכע די מערסט יקערדיק איז די דק מאַכט צושטעלן און רעגולירן פון די טראַנססעיווער. בעשאַס אַ רופן, די באַטאַרייע וואָולטידזש וועט טוישן מיט די ענדערונג פון טעמפּעראַטור און צייט. אין אַדישאַן, די ראַש קאַפּלינג פֿון TX VCO און Rx VCO מאַכט צושטעלן וועט אויך ווירקן די פאָרשטעלונג פון די גאנצע סיסטעם. דערפֿאַר, דיזיינערז האָבן די פּראָבלעם ווי צו סאָלווע די RF קרייַז ברעט רעגולאַטאָר און די מערסט פֿאַרבונדענע פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ. די ינאַגריישאַן פון די דעוויסעס אין די רף טראַנססעיווער מיטל אַז דער בלויז פונדרויסנדיק קאָמפּאָנענט וואָס איז פארלאנגט איז אַ פּשוט דיקאָופּלינג קאַפּאַסאַטער, וואָס איז גלייך פארבונדן צו די מאַכט צושטעלן, וואָס ניט בלויז סימפּלאַפייז די פּלאַן, אָבער אויך סאַוועס די קרייַז ברעט פּלאַץ.

אן אנדער אַרויסרופן פֿאַר רף דיזיינערז איז ווקאָ טונינג קייט און לאַקינג צייט. אין אַלע אַנאַלאָג ווקאָ דיזיינז. ווייַל עס איז אָפט נייטיק צו באַלאַנסירן די לאַקינג צייט און טונינג קייט, די שלייף פילטער איז יוזשאַוואַלי געשטעלט אַרויס די שפּאָן. טייל מאָל, דעם קענען זיין סאַלווד אין די ווייכווארג קאָנטראָל פון VCO טונינג קייט. אָבער, דער אופֿן שטעלט צו נאָך מיטל רעקווירעמענץ פֿאַר די קוילעלדיק אַנטוויקלונג פון טעלעפאָן. ווען די דיגיטאַל טונינג פונקציע איז אַרייַנגערעכנט אין די ווקאָ און קענען צושטעלן זיך קאַלאַבריישאַן, אַ עקסטענדעד טונינג קייט קענען זיין באקומען און די שלייף פילטער עלעמענט קענען זיין שטעלן אין די שפּאָן. דאָך, דעם סכעמע קענען געבן דיזיין ענדזשאַנירז צו פאַרפּאָשעטערן זייער אַרבעט.

כּדי צו באַקומען די מאַכט קאָנטראָל פון די טראַנסמיטער פארלאנגט דורך די GSM סיסטעם, PA מאַניאַפאַקטשערערז בכלל אַרייַננעמען דעם פונקציע אין די מאַכט אַמפּלאַפייער מאָדולע (PAM). דער מאַכט קאָנטראָללער איז יוזשאַוואַלי קאַמפּאָוזד פון אַרויף צו טויזנטער פון דיגיטאַל קמאָס טויערן, וואָס זענען געמאכט אין אַ פרייַ שפּאָן אין PAM. דער עלעמענט וועט פאַרגרעסערן די פּרייַז פון PAM מיט $ 0.30 ~ 0.40. ינטאַגרייטינג דעם פונקציע אין רף דעוויסעס וועט געבן GaAs PAM מאַניאַפאַקטשערערז נישט צו קויפן דיגיטאַל קמאָס סערקאַץ און ינסטאַלירן זיי אין PAM. פֿאַר אַ אָעם פּראָדוצירן טויזנטער פון פּראָדוקטן יעדער חודש, רימוווינג דעם יבעריק קאָמפּאָנענט וועט שטארק רעדוצירן זייער קאָס.

אן אנדער שטח וווּ אַוואַנסירטע ינטאַגריישאַן קענען ברענגען היפּש סייווינגז איז VCXO. אין דער פאַרגאַנגענהייט, טייַער ווקטקקסאָ מאַדזשולז זענען פּערטשאַסט און דיזיינד אין רף דעוויסעס ווי דיסקרעטע קאַמפּאָונאַנץ. דעריבער, ינקאָרפּערייטינג פּראָסט קאַמפּאָונאַנץ פון ווקטקקסאָ מאַדזשולז אין רף דעוויסעס קענען רעדוצירן קאָס און פֿאַרבונדענע פּלאַן פּראָבלעמס. ניצן trf6151, בלויז אַ נידעריק-פּרייַז קריסטאַל און וואַראַקטאָר זענען פארלאנגט צו פאַרענדיקן די פונקציע פון ​​vctcxo.

טראָץ די ינאַגריישאַן און סימפּלאַפייינג פּלאַן, RF פּלאַן ענדזשאַנירז נאָך האָבן שווער ברירות, איינער פון זיי איז אַרייַנשרייַב סענסיטיוויטי און רקס מאַכט קאַנסאַמשאַן. עס איז באַוווסט אַז די גרעסערע די קראַנט געניצט אין דעם פּלאַן פון נידעריק ראַש אַמפּלאַפייער (LNA), די נידעריקער די קוילעלדיק ראַש קעראַקטעריסטיקס. דער פּלאַן ינזשעניר מוזן באַשטימען די גאַנץ מאַכט בודזשעט פון די ופנעמער און די סענסיטיוויטי מדרגה רעקווירעמענץ פון די ופנעמער. אָבער, דער ראַש טוט נישט פאַרמינערן מיט די רעדוקציע פון ​​מאַכט. אין פאַקט, עס איז די פאַרקערט. דעריבער, כאָטש עס קען טרעפן די GSM סטאַנדאַרט באַשרייַבונג, דיזיינערז מוזן אָפט פרעגן זיך צי עס איז ווערט צו צאָלן די מאַכט קאַנסאַמשאַן צו דערגרייכן אַ זיכער סענסיטיוויטי. די קשיא אויך דערקלערט וואָס עס איז נויטיק פֿאַר דיזיין ענדזשאַנירז און יק מאַניאַפאַקטשערערז צו קאָואַפּערייט ענג אין די גאנצע פּלאַן פּראָצעס. די באַמערקונגען פון פּלאַן ענדזשאַנירז קענען פירן יק מאַניאַפאַקטשערערז צו בעסער דינען די וויירליס ינדאַסטרי ביי דעוועלאָפּינג צוקונפֿט רף פּראָדוקטן.

דעוועלאָפּינג צו SOC

רידוסינג די קאָסטן, מאַכט און קאַמפּלעקסיטי פון וויירליס סיסטעמען איז זייער וויכטיק צו הצלחה טרעפן די רעקווירעמענץ פון סיסטעם ינטאַגריישאַן. אָבער, די אַנטוויקלונג פון הויך ינטאַגריישאַן סאַלושאַנז פֿאַר רירעוודיק פאָנעס ריקווייערז די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע צו באַקומען קאָמפּלעקס טעכניש מניעות. עטלעכע פון ​​די מניעות זייַנען ראַרעלי זארגן דורך דיזיינערז, ווייַל פילע פון ​​זיי טאָן נישט וועלן צו וויסן ווי SOC דעוויסעס זענען געמאכט, אַזוי לאַנג ווי זיי קענען צושטעלן די פארלאנגט פאָרשטעלונג. דעריבער, עס איז נייטיק צו האָבן אַ שנעל פארשטאנד פון עטלעכע פּראָצעס טעקנאַלאַדזשיז, וואָס וועט ווירקן די פיייקייט און אַוויילאַביליטי פון דעוויסעס געניצט אין ינטאַגריישאַן פון מאָביל טעלעפאָן.

עס זענען עטלעכע פיזאַבאַל סקימז פֿאַר די ינטאַגריישאַן פון RF עלעקטראָניש סיסטעם רירעוודיק טעלעפאָן. פירסטלי, אַ טראדיציאנעלן רף אַרקאַטעקטשער קענען זיין ימפּלאַמענאַד אין אַ לעפיערעך פּשוט בייפּאָולער אָדער BiCMOS פּראָצעס מיט בעקאַבאָלעדיק טעכנאָלאָגיע. די לעצט רף שפּאָן קענען זיין אַסעמבאַלד מיט רירעוודיק טעלעפאָן דיגיטאַל לאָגיק פאַנגקשאַנז מיט מולטי שפּאָן פּאַקקאַגינג טעכנאָלאָגיע (סיסטעם מדרגה פּאַקקאַגינג טעכנאָלאָגיע). כאָטש די טעכנאָלאָגיע האט פילע אַדוואַנטידזשיז, אַזאַ ווי די נוצן פון באַקאַנטע RF פּלאַן מעטהאָדס און דערוואַקסן פּראַסעסאַז און טעקנאַלאַדזשיז, עס איז שווער צו קאַמערשאַלייז ווייַל פון די הויך פּרייַז און טראָגן פון פּרובירן דעוויסעס.

אין אַדישאַן, די ינטאַגריישאַן פון די עלעקטראָניש סיסטעם פון אַ רירעוודיק טעלעפאָן קענען אויך זיין אַטשיווד דורך אַ אַוואַנסירטע BiCMOS (SiGe) ווייפער פּראָצעס. ווייַל די פּראַסעסינג פון SiGe HBT דעוויסעס ריקווייערז נאָך ליטהאָגראַפי פּראָצעס, די לעצט שפּאָן וועט דאַרפן אַ נאָך קאָסטן. אין דער זעלביקער צייט, ווייַל SiGe BiCMOS טעכנאָלאָגיע קען נישט נוצן די מערסט אַוואַנסירטע ליטהאָגראַפי פּראָצעס, BiCMOS פּראָצעס יוזשאַוואַלי לאַגז הינטער די אַוואַנסירטע דיגיטאַל קמאָס פּראָצעס. דאָס וועט ברענגען גרויס דרוק צו פאַרגרעסערן די קעראַקטעריסטיקס פון רירעוודיק פאָנעס און רעדוצירן קאָס. עס קען נישט זיין סאַלווד מיט אַ פּשוט ווייפער פּראָצעס סטראַטעגיע, ווייַל די טעכנאָלאָגיע קען נישט האַלטן די סיסטעם לאָגיק אָדער דיגיטאַל טייל צו די לאָואַסט מעגלעך פּרייז. דעריבער, מאַנאַליטיק ינאַגריישאַן פון די באַסבאַנד פונקציע פון ​​די RF סיסטעם אין BiCMOS (אָדער SiGe) איז נישט אַ גוטע ברירה.

די לעצט לייזונג וואָס קענען זיין קאַנסידערד איז רף ינאַגריישאַן אין קמאָס, וואָס אויך פייסיז היפּש טשאַלאַנדזשיז. כאָטש עס זענען עטלעכע קמאָס סעליאַלער רף דיזיינז, די דיזיינז זענען לאַרגעלי באזירט אויף אַנאַלאָג פאַנגקשאַנז. עס איז שווער צו ינסטרומענט אַנאַלאָג מיקסערז, פילטערס און אַמפּלאַפייערז מיט קמאָס טעכנאָלאָגיע, און די מאַכט קאַנסאַמשאַן איז בכלל גרעסער ווי די SiGe BiCMOS סכעמע. מיט דער אַנטוויקלונג פון פּראָצעס טעכנאָלאָגיע, CMOS רייטאַד מדרגה איז געטינג נידעריקער און נידעריקער, וואָס מאכט אַנאַלאָג פּלאַן מער שווער. אין דער פרי בינע פון ​​דעוועלאָפּינג נייַ פּראַסעסאַז, מיטל מאָדעלינג און פּראָצעס צייַטיקייַט בכלל קענען נישט טרעפן די רעקווירעמענץ פון הויך פּינטלעכקייַט פּאַראַמעטער מאָדעלינג פֿאַר אַנאַלאָג מאָדולע פּלאַן. די לעצטנס דעוועלאָפּעד דיגיטאַל קמאָס רף אַרקאַטעקטשער מאכט מאַנאַליטיק קמאָס ינאַגריישאַן מער אַטראַקטיוו.

די סאַלושאַנז אויך פירן די סעמיקאַנדאַקטער ינדאַסטרי, ווייַל מאַניאַפאַקטשערערז זוכן טשיפּס סאַלושאַנז פֿאַר רף סיסטעם לעוועלס. כאָטש יעדער ינטאַגריישאַן סכעמע האט שוועריקייטן, עס איז טאַקע חידוש אַז די ינטאַגריישאַן פון RF קאַמפּאָונאַנץ קענען דערגרייכן אַזאַ אַ הויך מדרגה. אָוווערקאַמינג די שוועריקייטן וועט נעמען אַ גרויס שריט פאָרויס אין די פּלאַן פון וויירליס רירעוודיק פאָנעס און שטעלן די ריכטונג פֿאַר גרעסערע ינטאַגריישאַן אין דעם לעבן צוקונפֿט.

מסקנא פון דעם פּאַפּיר

עס זענען נאָך פילע שוועריקייטן אין רף ינאַגריישאַן. יעדער רף מיטל פון מאָדערן רירעוודיק טעלעפאָן איז שטרענג פאָרשטעלונג רעקווירעמענץ. די סענסיטיוויטי פאָדערונג איז וועגן – 106 דבם (106 דב אונטער 1 מוו) אָדער העכער, און די קאָראַספּאַנדינג מדרגה איז בלויז אַ ביסל מיקראָוואָלץ; אין אַדישאַן, די סעלעקטיוויטי, דאָס הייסט, די רידזשעקשאַן פון די נוציק קאַנאַל צו די שכייניש אָפטקייַט באַנד (קאַמאַנלי ריפערד צו ווי בלאַקינג) זאָל זיין אין די סדר פון 60dB; אין אַדישאַן, די סיסטעם אַסאַלייטער איז פארלאנגט צו אַרבעטן אונטער זייער נידעריק פאַסע ראַש צו פאַרמיידן אַז פאָלדינג בלאַקינג ענערגיע קומט אין די ריסיווינג באַנד. רף ינאַגריישאַן איז זייער שווער ווייַל פון די זייער הויך אָפטקייַט און גאָר פאדערן פאָרשטעלונג רעקווירעמענץ.

פּראַסעסינג מולטי אָפטקייַט סטאַנדאַרד ברענגט אַ פאַקטיש אַרויסרופן צו די גאנצע SOC אָפטקייַט. עס איז כאָופּט צו רעדוצירן די עקסייטיישאַן דזשענערייטאַד דורך די באַנד סיגנאַל טראַנסמיסיע. דער אינהאַלט פון דיגיטאַל רף ינאַגריישאַן איז פיל מער ווי פּאַטינג קייפל רף קאַמפּאָונאַנץ אין איין שפּאָן. א נייַע אַרקאַטעקטשער פון ייַזנוואַרג ייַנטיילונג איז דארף.

פֿאַר סיסטעם דיזיינערז, די קראַנט פּשוט, העכסט ינאַגרייטיד און קאָסטן-עפעקטיוו האַלב-אָנפירער דעוויסעס קענען שטארק רעדוצירן די פּלאַן קאַמפּלעקסיטי. אין דער זעלביקער צייט, זיי קענען באַרייַכערן די קעראַקטעריסטיקס פון וויירליס דעוויסעס און האַלטן די סיסטעם גרייס, באַטאַרייע לעבן און קאָס אַנטשיינדזשד. די נייַע העכסט ינאַגרייטיד רף דעוויסעס קענען אויך עלימינירן עטלעכע דיספּיוץ אין וויירליס פּלאַן און שפּאָרן ווערטפול צייט ענדזשאַנירז.