+ 86-0755-83975897

прымяненне тэхналогіі

блогі
Галоўная -блогі -Вылучыце прадукт -Падрабязная архітэктура сістэмы радыёчастотнага прыёмаперадатчыка

Падрабязная архітэктура сістэмы радыёчастотнага прыёмаперадатчыка

Дата выхаду : 2021-12-28Крыніца аўтара: KinghelmПраглядаў: 2219


Сёння мы працягнем вывучаць архітэктуру радыёчастотнай сістэмы. Пры распрацоўцы прыёмаперадатчыкаў для сістэм бесправадной сувязі мы можам улічваць мноства фактараў, такіх як прадукцыйнасць, кошт, спажыванне энергіі, вага і аб'ём. Напрыклад, у цяперашняй канструкцыі AAU 5g усё больш і больш аператараў могуць звяртаць увагу на спажыванне энергіі, вагу і аб'ём AAU. У рэшце рэшт, электрычны тыгр крыху перагружаны, і вежа таксама мае адпаведныя патрабаванні да нагрузкі. Такім чынам, мы бачым, што было распрацавана ўсё больш і больш AAU з невялікім аб'ёмам, лёгкім вагой і нізкім спажываннем энергіі. Напрыклад, 29 верасня кампанія Ericsson выпусціла арыгінальны рэвалюцыйны прадукт - сярэднечашчынны прадукт Mini AAU вагой усяго 12 кг - air 3268. Air 3268 важыць 12 кг, мае аб'ём 23 л, мае 32 каналы, агульная прапускная здольнасць апорнай складае 200 МГц, выходная магутнасць складае 200 Вт, а энергаспажыванне зніжана прыкладна на 10%.


 З афіцыйнага сайта Ericsson www.ericsson.com com

Гэта залежыць ад таго, якую архітэктуру выбірае наша радыёчастотная сістэма. Найбольш часта выкарыстоўванымі архітэктурамі радыёчастотных сістэм з'яўляюцца супергетэрадзінная архітэктура і нулявая архітэктура.


Супергетэрадзінная архітэктура №1

У цяперашні час большасць сістэм бесправадной сувязі выкарыстоўваюць супергетэрадзінную структуру. Напрыклад, у сістэмах сувязі 2G, 3G і 4G гэты выгляд супергетэрадзіннага прыёмаперадатчыка з'яўляецца найбольш распаўсюджаным. У параўнанні з іншымі структурамі, гэтая структура мае лепшыя характарыстыкі. Аднак у 5g часцей выкарыстоўваецца больш простая структура нуль if, таму што.

Давайце спачатку паглядзім на гісторыю супергетэрадзіннай архітэктуры. Ён быў вынайдзены Эдвінам Говардам Армстронгам падчас і адразу пасля Першай сусветнай вайны і запатэнтаваны ў 1918 годзе. Самае дзіўнае ў гэтым чалавеку было тое, што ён пачаў вывучаць радыё, калі яшчэ вучыўся ў сярэдняй школе. Радыёмачта вышынёй 125 футаў была ўзведзена ў доме яго бацькоў у Ёнкерсе, штат Нью-Ёрк, каб у той час прымаць слабыя радыёсігналы. Калі ён яшчэ вучыўся ў каледжы ў 1912 годзе, ён вынайшаў схему зваротнай сувязі на аснове трохканальнай аўдыёлямпы Лі дэ Форэста, стварыў першы даступны электрычны ўзмацняльнік, прадставіў патэнт на рэгенератыўны прыёмнік у 1913 годзе, вынайшаў супергетэрадзінны прыёмнік у 1918 годзе і вынайшаў FM-вяшчанне .


Гаворачы аб супергетеродинной архітэктуры, магчыма, многія студэнты не зусім разумеюць слова «супергетеродинный». Мяне заўсёды цікавіла, чаму гэта называецца экстрапаляцыяй і ці існуе інтэрпаляцыя. Слова «гетэрадзін» было вылучана Рэджынальдам Обры Фесендэнам у 1901 годзе. Ён назваў ідэю змешвання для атрымання новых сігналаў «гетэрадынам», і дадзена архітэктура прымача з першаснай структурай змешвання, якая называецца гетэрадзінным прыёмнікам, як паказана ў на малюнку ніжэй: патрабуецца змяшальнік, каб перавесці мадуляваны ВЧ-сігнал у мадуляваны ПЧ-сігнал, які ўжываецца да дэмадулятара I / Q, каб перавесці мадуляваную паласу нізкіх і сярэдніх частот у асноўную паласу нуля.


Армстранг удасканаліў гетэрадзінны прыёмнік і вынайшаў супергетэрадзінны прыёмнік. Супергетэрадзін - гэта прыёмнік з двума ці больш структурамі змешвання, як паказана на малюнку ніжэй. У супергетэрадзінным прыёмніку для пераўтварэння мадуляванага радыёчастотнага сігналу ў мадуляваны ПЧ-сігнал неабходныя два змяшальнікі. Першы мікшар пераводзіць ВЧ-сігнал у сігнал высокага калі, а другі мікшер пераводзіць сігнал высокага ўзроўню ў сігнал нізкай ПЧ. Гэта адносіцца да дэмадулятара I/Q, які змяняе нізкі сігнал ПЧ на нулявы сігнал асноўнай паласы частот. Калі справа даходзіць да мікшавання, мы з ім знаёмыя: калі сігнал, атрыманы прымачом ад антэна і сігнал, які генеруецца лакальным асцылятарам, уводзіцца ў змяшальнік для атрымання ПЧ-сігналу, або ПЧ-сігнал змешваецца з ВЧ-сігналам у перадатчыку, гэта супергетэрадзін. У супергетеродинной структуры мы пераўтворым сігнал праз змяшальнік. Гэты працэс пераўтварэння частоты можа адбывацца некалькі разоў. Архітэктура супергетэрадзіна будзе мець некалькі частот if і модуляў if.


Пасля разумення асноўнай структуры гетэрадзіна і супергетэрадзіна мы прадстаўляем структурную схему супергетэрадзіннага прыёмаперадатчыка, які звычайна выкарыстоўваецца ў сістэмах бесправадной сувязі, як паказана на малюнку ніжэй. Канал супергетэрадзіннага прыёмніка звычайна ўключае ў сябе радыёчастотную частку, частку калі і частку BB асноўнай паласы.

Радыёчастотная частка прымача ўключае ў сябе дуплексер у якасці перадселератара частоты, узмацняльнік з нізкім узроўнем шуму (МШУ), радыёчастотны паласавы фільтр (BPF), радыёчастотны ўзмацняльнік у якасці папярэдняга ўзмацняльніка мікшара і паніжальны пераўтваральнік ВЧ у if (мікшар) .

За паніжальным пераўтваральнікам ідзе ўзмацняльнік прамежкавай частоты (FA), за якім ідзе BPF if для выбару канала і падаўлення непажаданых прадуктаў змешвання.

I / Q-дэмадулятар - гэта другі пераўтваральнік частоты, які пераўтворыць частату сігналу з if у BB. Дэмадулятар складаецца з двух міксераў. Ён пераўтворыць сігнал ПЧ у сігналы I і Q - два сігналы BB са зрухам па фазе 90 ". Фільтр нізкіх частот (LPF) Змяшальнік суправаджаецца ў I і Q кожнага канала, каб адфільтраваць непажаданыя прадукты змешвання і далейшае падаўленне перашкод. Сігналы I і Q узмацняюцца ўзмацняльнікам BB, а затым АЦП пераўтворыць узмоцнены сігнал BB для далейшай апрацоўкі ў лічбавай паласе частот таксама складаецца з ББ, калі і ББ.

Рэгуляванне ўзмацнення часткі if складае каля 75% або больш ад усяго дыяпазону рэгулявання ўзмацнення. Рэдка можна рэалізаваць кантроль узмацнення ў аналагавай частцы BB гэтай радыёархітэктуры. Прычына ў тым, што частка BB у прыёмніку або перадатчыку мае каналы I і Q, і цяжка падтрымліваць дысбаланс амплітуды каналаў I і Q у межах дапушчальнага допуску ў дыяпазоне змены ўзмацнення BB.

No.2 прамое пераўтварэнне / нуль, калі архітэктура

Вышэй прадстаўлены супергетеродинный прыёмнік з модулем змешвання. Ці можна не выкарыстоўваць модуль змешвання? Такім чынам, радыёчастотныя навукоўцы пачалі выкарыстоўваць радыёпрыёмаперадатчык з прамым пераўтварэннем частоты прыкладна ў 1980 годзе. Прамое пераўтварэнне частоты азначае, што радыёчастотны сігнал непасрэдна паступае ў I/Q-дэмадуляцыю, не праходзячы стадыю ПЧ, і пераўтворыцца ў сігнал асноўнай паласы частот, і сігнал ПЧ не генеруецца ў сярэдзіна. Такім чынам, яго таксама называюць прыёмнікам нулявой ПЧ, як паказана на малюнку ніжэй.

Як паказана на малюнку, частата гетеродина (гетеродин) усталёўваецца на патрабаваную частату, таму атрыманы сігнал непасрэдна пераўтворыцца ў сігналы асноўнай паласы I (сінфазны) і Q (квадратурная фаза). У гэтай архітэктуры і ЦАП, і АЦП працуюць на частаце асноўнай паласы дыскрэтызацыі. Трансівер, заснаваны на гэтай архітэктуры zero if, называецца} zero if transiver.

Архітэктура прамога пераўтварэння частоты мае шмат выдатных характарыстык. Радыёчастотны сігнал, які прымаецца прымачом, не павінен праходзіць праз стадыю ПЧ, ён непасрэдна паступае ў дэмадулятар I/Q і паступае ў частку асноўнай паласы, што памяншае дарагія модулі if у супергетэрадзіннай архітэктуры, такія як змяшальнік і фільтр if, таму кошт і памер гэтай часткі могуць быць зменшаны, як апісана ў раздзеле "нуль, калі архітэктура, гэты пост падрабязна тлумачыць", нуль, калі архітэктуру лягчэй інтэграваць у RFIC.

No3 прамая выбарка радыёчастот

Акрамя таго, ці можам мы праводзіць прамую выбарку радыёчастот і непасрэдна выбарку лічбавых сігналаў у радыёчастотныя сігналы для перадачы і прыёму? Вядома, гэта залежыць ад каэфіцыента канверсіі AD / DA. Калі гэта можа непасрэдна дасягнуць разгляду РЧ, гэта не немагчыма. І каэфіцыент канверсіі AD / DA таксама расце. Частата дыскрэтызацыі аналага-лічбавага пераўтваральніка (АЦП) і лічбава-аналагавага пераўтваральніка (ЦАП) буйных паўправадніковых кампаній на некалькі парадкаў вышэй, чым у прадуктаў дзесяцігадовай даўніны. Напрыклад, у 2005 годзе частата дыскрэтызацыі самага хуткага ў свеце АЦП з раздзяленнем 12 біт складала 250 мс/с; Да 2018 года частата дыскрэтызацыі 12-бітнага АЦП дасягнула 6.4 Гвыб/с. Дзякуючы паляпшэнню гэтых характарыстык, пераўтваральнік можа непасрэдна алічбоўваць радыёчастотны сігнал і забяспечваць дастатковы дынамічны дыяпазон для сучасных сістэм сувязі і радыёлакацыйных сістэм.

На малюнку вышэй паказана архітэктура прымача прамой выбаркі ВЧ, якая складаецца толькі з узмацняльніка з нізкім узроўнем шуму, адпаведнага фільтра і АЦП. Прыёмнік на мал. 2 не патрабуе выкарыстання змяшальніка і вось; АЦП непасрэдна алічбоўвае радыёчастотны сігнал і адпраўляе яго ў працэсар. У гэтай архітэктуры вы можаце рэалізаваць мноства аналагавых кампанентаў прымача праз лічбавую апрацоўку сігналу (DSP). Напрыклад, вы можаце выкарыстоўваць прамое лічбавае пераўтварэнне (DDC) для ізаляцыі клемальных сігналаў без выкарыстання мікшара. Акрамя таго, у большасці выпадкаў вы можаце замяніць большасць аналагавых фільтраў лічбавымі ў дадатак да фільтраў згладжвання або рэканструкцыі.

Паколькі аналагавае пераўтварэнне частоты не патрабуецца, агульная канструкцыя апаратнага забеспячэння прымача прамой выбаркі ВЧ значна прасцейшая, што дазваляе дасягнуць меншай кампазіцыйнай структуры і меншага кошту праектавання.

канчатак

У дадатак да некалькіх распаўсюджаных архітэктур радыёчастотных прыёмаперадатчыкаў, згаданых вышэй, ёсць шмат іншых, такіх як нейтральная архітэктура паміж супергетэрадзінам і нулявым калі - нізкім калі, а таксама архітэктура праграмнага радыё SDR, з якой мы кантактавалі на працягу доўгага часу, але яшчэ не названа рэальнасцю. Магчыма, аднойчы мы зможам убачыць сапраўднае праграмнае радыё ў прымяненні бесправадных мабільных базавых станцый.

Вяртаючыся да 5g AAU, згаданага ў пачатку артыкула, як дасягнуць малога аб'ёму і лёгкасці, я хачу пакінуць развіццё радыёчастотнай архітэктуры, што таксама з'яўляецца міфам.


Першапачаткова гандлёвая марка «kinghelm» была зарэгістраваная кампаніяй golden beacon. Golden beacon з'яўляецца прамым вытворцам GPS антэна і Бэйдоу антэна. Ён мае вельмі высокую папулярнасць і рэпутацыю ў індустрыі GPS-навігацыі і пазіцыянавання Beidou. Прадукты для даследаванняў і распрацовак і вытворчасці шырока выкарыстоўваюцца ў спадарожнікавай навігацыі і пазіцыянаванні BDS, бесправадной сувязі і іншых галінах. Асноўныя прадукты ўключаюць у сябе: сетку rj45-rj45, сеткавы інтэрфейс злучальнік, РФ злучальнік адаптар, кааксіяльны кабель злучальнік, тып-C злучальнік, Інтэрфейс HDMI, інтэрфейс Type-C, штыфт і шына, SMA, FPC, FFC антэна злучальнік, антэна перадача сігналу воданепранікальны злучальнік, інтэрфейс HDMI, USB злучальнік, тэрмінальная лінія, тэрмінал клеммнай панэлі, клеммная паласа, RF-тэг RFID, навігацыя па пазіцыянаванні антэна, зносіны антэна злучальны провад, гумовы стрыжань антэна, прысоска антэны, 433 антэна, 4G антэна, модуль GPS антэнаі г. д. Ён шырока выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай, камунікацыйнай, ваеннай прамысловасці, прыборабудаванні, ахове, медыцыне і іншых галінах.


Гэты кантэнт паходзіць з сеткі / школы РФ. Гэты вэб-сайт прапануе толькі перадрук. Погляды, пазіцыі і тэхналогіі гэтага артыкула не маюць нічога агульнага з гэтым сайтам. Калі ёсць парушэнне, звяжыцеся з намі, каб выдаліць яго!

Спасылкі: карта сайта金航标萨科微КінгхельмСлкорRUFRDEITESPTJAKOSIMYMRSQUKSLSKSRLVIDIWTLCAROPLНЕHIELFINLDACSETGLHUMTAFSVSWGACYBEISMKYIHYAZ

Служба гарачай лініі

+ 86 0755-83975897

Wifi антэна

антэна GPS

WeChat

WeChat