Ar ôl sawl blwyddyn o ddatblygiad, mae trosglwyddyddion radio wedi trosglwyddo'n raddol o bensaernïaeth trawsyrru IF syml i drosglwyddyddion quadrature IF a throsglwyddyddion sero IF. Fodd bynnag, mae cyfyngiadau i'r pensaernïaeth hon o hyd. Gall y trosglwyddydd trosi uniongyrchol RF diweddaraf oresgyn cyfyngiadau trosglwyddyddion traddodiadol. Mae'r erthygl hon yn cymharu nodweddion gwahanol bensaernïaeth trawsyrru mewn cyfathrebu diwifr. Mae trosglwyddydd trosi uniongyrchol RF yn defnyddio trawsnewidydd digidol-i-analog perfformiad uchel (DAC), sydd â manteision amlwg dros dechnolegau traddodiadol. Mae gan y trosglwyddydd trosi uniongyrchol RF ei heriau ei hun hefyd, ond mae'n paratoi'r ffordd ar gyfer gwireddu gwir bensaernïaeth trosglwyddo radio meddalwedd.
RF DAC, fel 14-bit 2.3Gsps MAX5879, yw cylched allweddol pensaernïaeth trosi uniongyrchol RF. Gall y DAC hwn ddarparu perfformiad ysblennydd a sŵn rhagorol o fewn lled band 1GHz. Mae'r ddyfais yn mabwysiadu dyluniad arloesol yn yr ail a'r trydydd band Nyquist, yn cefnogi trosglwyddo signal, a gall syntheseiddio signalau amledd radio gydag amledd allbwn o hyd at 3GHz. Mae'r canlyniadau mesur yn gwirio perfformiad y DAC.
Pensaernïaeth trosglwyddydd RF traddodiadol
Dros yr ychydig ddegawdau diwethaf, defnyddiwyd pensaernïaeth trosglwyddydd traddodiadol i gyflawni dyluniad superheterodyne, gan ddefnyddio oscillator lleol (LO) a chymysgydd i gynhyrchu amledd canolradd (IF). Mae'r cymysgydd fel arfer yn cynhyrchu dau amledd delwedd (a elwir yn fandiau ochr) ger yr LO, ac yn cael signal defnyddiol trwy hidlo un o'r bandiau ochr allan. Mae systemau trosglwyddo diwifr modern, yn enwedig trosglwyddyddion gorsaf sylfaen (BTS), yn perfformio modiwleiddio pedr I a Q yn bennaf ar signalau modiwleiddio digidol band sylfaen.
Pensaernïaeth trosglwyddydd RF 0Traditional
Dros yr ychydig ddegawdau diwethaf, defnyddiwyd pensaernïaeth trosglwyddydd traddodiadol i gyflawni dyluniad superheterodyne, gan ddefnyddio oscillator lleol (LO) a chymysgydd i gynhyrchu amledd canolradd (IF). Mae'r cymysgydd fel arfer yn cynhyrchu dau amledd delwedd (a elwir yn fandiau ochr) ger yr LO, ac yn cael signal defnyddiol trwy hidlo un o'r bandiau ochr allan. Mae systemau trosglwyddo diwifr modern, yn enwedig trosglwyddyddion gorsaf sylfaen (BTS), yn perfformio modiwleiddio pedr I a Q yn bennaf ar signalau modiwleiddio digidol band sylfaen.
Ffigur 1. Pensaernïaeth trosglwyddydd diwifr.
Trosglwyddydd Quadrature IF
Mae gan y signal digidol band sylfaen cymhleth ddau lwybr yn y band sylfaen: I a Q. Mantais defnyddio dau lwybr signal yw, wrth ddefnyddio modulator pedr analog (MOD) i syntheseiddio dau signal IF cymhleth, bod un o'r bandiau ochr IF yn cael ei ddileu. Fodd bynnag, oherwydd anghymesuredd y sianeli I a Q, ni fydd amledd delwedd y modulator yn cael ei wrthbwyso'n berffaith. Dangosir y bensaernïaeth quadrature IF hon yn Ffigur 1 (B). Yn y ffigur, defnyddir modulator cwadrature digidol ac oscillator a reolir yn rhifiadol LO (NCO) i ryngosod y signalau band sylfaen I a Q (cyfernod R) a'u modiwleiddio i gludwr positif Trosglwyddo IF. Yna, mae'r DAC deuol yn trosi'r cludwyr digidol I a Q IF yn signalau analog ac yn eu hanfon i'r modulator. Er mwyn cynyddu ataliad bandiau ochr diwerth ymhellach, mae'r system hefyd yn defnyddio hidlydd bandpass (BPF).
Trosglwyddydd sero-IF
Yn y trosglwyddydd amledd canolradd sero (ZIF) a ddangosir yn Ffigur 1 (A), mae'r signal pedr-ddigidol band sylfaen wedi'i rhyngosod i fodloni'r gofynion hidlo; yna fe'i hanfonir at y DAC. Mae allbwn analog pedr y DAC hefyd yn cael ei anfon at y modulator pedr analog yn y band sylfaen. Oherwydd bod y signal modiwlaidd cyfan yn cael ei drawsnewid yn gludwr RF ar amledd LO, mae pensaernïaeth ZIF wir yn tynnu sylw at "swyn" cymysgu pedr. Fodd bynnag, o ystyried nad yw'r llwybrau I a Q yn llwybrau delfrydol, megis gollyngiadau LO ac anghymesuredd, cynhyrchir delweddau signal gwrthdro (wedi'u lleoli o fewn ystod y signal a drosglwyddir), gan arwain at wallau signal. Mewn trosglwyddydd aml-gludwr, gall y signal delwedd fod yn agos at y cludwr, gan achosi ymbelydredd ysbeidiol mewn band. Mae trosglwyddyddion diwifr yn aml yn defnyddio ysglyfaethu digidol cymhleth i wneud iawn am ddiffygion o'r fath.
Yn y trosglwyddydd trosi uniongyrchol RF a ddangosir yn Ffigur 1 (D), defnyddir demodulator pedr yn y parth digidol, a disodlir yr LO gan NCO, fel bod cymesuredd bron yn berffaith yn y sianeli I a Q, ac mae yna yn y bôn dim gollyngiadau LO. Felly, cludwr RF digidol yw allbwn y modulator digidol, a anfonir at y DAC cyflym iawn. Gan fod allbwn DAC yn signal amser arwahanol, cynhyrchir amledd delwedd wedi'i aliasio sy'n hafal i amledd cloc DAC (CLK). Mae'r BPF yn hidlo allbwn DAC, yn dewis y cludwr RF, ac yna'n ei anfon i'r mwyhadur enillion newidiol (VGA).
Trosglwyddydd Uchel-IF
Gall trosglwyddyddion trosi uniongyrchol RF hefyd ddefnyddio'r dull hwn i gynhyrchu cludwyr digidol amledd canolradd uwch, fel y dangosir yn Ffigur 1 (C). Yma, mae'r DAC yn trosi'r amledd canolradd digidol yn gludwr amledd canolradd analog. Ar ôl y DAC, defnyddiwch nodwedd dewis amledd yr hidlydd pasio band i hidlo amledd delwedd amledd canolradd. Yna anfonir y signal amledd canolradd gofynnol i'r cymysgydd i gynhyrchu dau fand ochr lle mae'r signal IF wedi'i gymysgu â'r LO, a'i hidlo gan hidlydd bandpass arall i gael y band ochr RF gofynnol.
Yn amlwg, mae pensaernïaeth trosi uniongyrchol RF yn gofyn am y cydrannau gweithredol lleiaf posibl. Oherwydd bod FPGA neu ASIC gyda modulator pedr digidol a NCO yn cael eu defnyddio i ddisodli modulator pedr analog ac LO, mae pensaernïaeth trosi amledd uniongyrchol RF yn osgoi gwall anghydbwysedd sianeli I a Q a gollyngiadau LO. Yn ogystal, oherwydd bod cyfradd samplu'r DAC yn uchel iawn, mae'n haws syntheseiddio signalau band eang, wrth sicrhau bod y gofynion hidlo yn cael eu bodloni.
Mae'r DAC perfformiad uchel yn elfen allweddol ar gyfer pensaernïaeth trosi uniongyrchol RF i ddisodli'r trosglwyddydd diwifr traddodiadol. Mae angen i'r DAC gynhyrchu cludwr amledd radio hyd at 2GHz neu uwch, a rhaid i'r perfformiad deinamig gyrraedd y band sylfaen neu'r perfformiad amledd canolraddol a ddarperir gan bensaernïaeth eraill. Mae MAX5879 yn DAC perfformiad mor uchel.
Gan ddefnyddio MAX5879 DAC i Gwireddu Trosglwyddydd Trosi Uniongyrchol RF
Mae'r MAX5879 yn DAC RF 14-did, 2.3Gsps gyda lled band allbwn sy'n fwy na 2GHz, sŵn ultra-isel a pherfformiad ysbeidiol isel, ac mae wedi'i gynllunio ar gyfer trosglwyddyddion trosi uniongyrchol RF. Gellir gosod ei ymateb amledd (Ffigur 2) trwy newid ei ymateb byrbwyll, a defnyddir y modd peidio â dychwelyd i sero (NRZ) ar gyfer allbwn band cyntaf Nyquist. Mae'r modd RF yn canolbwyntio ar bŵer allbwn ail a thrydydd bandiau Nyquist. Mae'r modd dychwelyd i sero (RZ) yn darparu ymateb gwastad mewn bandiau Nyquist lluosog, ond pŵer allbwn is. Nodwedd unigryw MAX5879 yw'r modd RFZ. Mae'r modd RFZ yn fodd amledd radio "llenwi sero", felly cyfradd samplu mewnbwn DAC yw hanner y dulliau eraill. Mae'r modd hwn yn ddefnyddiol iawn ar gyfer syntheseiddio signalau â lled band is a gall allbwn signalau amledd uchel yn y band Nyquist uchel eu trefn. Felly gellir defnyddio'r DAC MAX5879 i syntheseiddio cludwyr wedi'u modiwleiddio sy'n uwch na'i gyfradd samplu, wedi'i gyfyngu gan y lled band allbwn analog 2 + GHz yn unig.
Ffigur 2. Nodweddion ymateb amledd selectable y DAC MAX5879. Mae prawf perfformiad MAX5879 yn dangos bod ystumiad rhyng-fodiwleiddio'r signal GSM 4-cludwr yn fwy na 74dB ar 940MHz (Ffigur 3); yn 2.1GHz, cymhareb pŵer gollyngiadau sianel gyfagos (ACLR) y signal WCDMA 4-cludwr yw 67dB (Ffigur 4); yn 2.6GHz, ACLR LTE 2-gludwr yw 65dB (Ffigur 5). Gall y DAC gyda'r perfformiad hwn gefnogi synthesis digidol uniongyrchol amryw o signalau modiwleiddio digidol yn y band amledd aml-Nyquist, a gellir ei ddefnyddio fel caledwedd cyffredin ar gyfer trosglwyddyddion gorsaf sylfaen diwifr aml-safonol, aml-fand.
Ffigur 3. Prawf perfformiad GSM 5879-cludwr MAX4, 940MHz a 2.3Gsps (band Nyquist cyntaf).
Ffigur 4. Prawf perfformiad WCDMA 5879-cludwr MAX4, 2140MHz a 2.3Gsps (ail fand Nyquist).
Ffigur 5. Prawf perfformiad LTE 5879-gludwr MAX2, 2650MHz a 2.3Gsps (trydydd band Nyquist).
Cais trosglwyddydd trosi uniongyrchol RF
Gall y MAX5879 DAC hefyd drosglwyddo cludwyr lluosog yn y band Nyquist ar yr un pryd. Ar hyn o bryd, defnyddir y swyddogaeth hon yng nghysylltiad trosglwyddo downlink teledu cebl i anfon signalau wedi'u modiwleiddio QAM lluosog yn y band amledd 50MHz i 1000MHz. Ar gyfer y cais hwn, mae'r dwysedd cludwr a gefnogir gan y trosglwyddydd trosi uniongyrchol RF 20-30 gwaith yn fwy na phensaernïaeth trawsyrru eraill. Yn ogystal, oherwydd bod trosglwyddydd trosi uniongyrchol band eang RF yn disodli trosglwyddyddion diwifr lluosog, mae'r defnydd pŵer ac arwynebedd pen blaen y teledu cebl yn cael eu lleihau'n fawr.
Gellir defnyddio trosglwyddyddion trosi uniongyrchol RF yn seiliedig ar MAX5879 ar gyfer cymwysiadau allbwn band eang ac amledd uchel. Er enghraifft, gyda phoblogrwydd cynyddol ffonau smart a chyfrifiaduron llechen, bydd angen band amledd ehangach ar orsafoedd diwifr. Nid oes amheuaeth y bydd y trosglwyddyddion cyfredol sy'n cefnogi dyfeisiau o'r fath yn cael eu disodli'n raddol gan drosglwyddyddion trosi uniongyrchol RF yn seiliedig ar DACs RF perfformiad uchel (megis MAX5879).
i grynhoi
Mae gan y trosglwyddydd sy'n seiliedig ar RF DAC led band trosglwyddo ymhell y tu hwnt i'r bensaernïaeth draddodiadol heb golli perfformiad deinamig. Gellir ei weithredu gan ddefnyddio FPGA neu ASIC, gan ddileu'r angen am fodwleiddwyr pedr analog a syntheseisyddion LO, a thrwy hynny wella dibynadwyedd trosglwyddyddion diwifr Rhyw. Mae'r cynllun hwn hefyd yn lleihau nifer y cydrannau yn fawr, ac yn y rhan fwyaf o achosion mae hefyd yn lleihau'r defnydd o bŵer system.
Mae ein cynnyrch eraill:
