สายด่วนบริการ
ข่าวสาร
ข่าวสาร
สำหรับชิปคลื่นความถี่วิทยุ บทความนี้ก็เพียงพอแล้ว!
2021-12-28
640
โทรศัพท์มือถือที่สามารถรองรับการโทร การส่งข้อความ บริการเครือข่าย และแอปพลิเคชันต่างๆ โดยทั่วไปประกอบด้วย 5 ส่วน:RF, เบสแบนด์, การจัดการพลังงาน, อุปกรณ์ต่อพ่วง, ซอฟต์แวร์
RF:โดยทั่วไปคือส่วนที่ส่งและรับข้อมูล
เบสแบนด์:โดยทั่วไปแล้วจะเป็นส่วนของการประมวลผลข้อมูล
การจัดการพลังงาน:โดยทั่วไปแล้ว คือส่วนที่เกี่ยวกับการประหยัดพลังงาน เนื่องจากโทรศัพท์มือถือเป็นอุปกรณ์ที่มีพลังงานจำกัด การจัดการพลังงานจึงมีความสำคัญมากอุปกรณ์ต่อพ่วง:โดยทั่วไปจะรวมถึงจอ LCD, แป้นพิมพ์, เคส ฯลฯซอฟแวร์:โดยทั่วไปจะรวมถึงระบบ ไดรเวอร์ มิดเดิลแวร์ และแอปพลิเคชัน
ในอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือ ส่วนประกอบหลักที่สำคัญที่สุดคือชิปคลื่นความถี่วิทยุและชิปเบสแบนด์ชิปความถี่วิทยุมีหน้าที่รับส่งสัญญาณความถี่วิทยุ การสังเคราะห์ความถี่ และการขยายกำลัง ในขณะที่ชิปเบสแบนด์มีหน้าที่ประมวลผลสัญญาณและการประมวลผลโปรโตคอลแล้วชิป RF กับชิปเบสแบนด์มีความสัมพันธ์กันอย่างไร?
ความสัมพันธ์ระหว่างชิป RF และชิปเบสแบนด์
Radio frequency (Radio Frenquency) and baseband (Base Band) are both literal translations from English.ในบรรดาการประยุกต์ใช้คลื่นความถี่วิทยุต่างๆ การประยุกต์ใช้ที่เก่าแก่ที่สุดคือ การออกอากาศทางวิทยุไร้สาย (FM/AM) จนถึงปัจจุบัน การประยุกต์ใช้คลื่นความถี่วิทยุแบบนี้ยังคงเป็นการประยุกต์ใช้ที่คลาสสิกที่สุดของเทคโนโลยีคลื่นความถี่วิทยุและแม้แต่ในวงการวิทยุเองด้วย
สัญญาณเบสแบนด์คือสัญญาณที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ 0 เฮิรตซ์ ดังนั้นเบสแบนด์จึงเป็นสัญญาณพื้นฐานที่สุดบางคนเรียกสัญญาณเบสแบนด์ว่า "สัญญาณที่ไม่ถูกมอดูเลต" แนวคิดนี้เคยถูกต้อง ตัวอย่างเช่น สัญญาณ AM เป็นสัญญาณที่ถูกมอดูเลต (ไม่จำเป็นต้องมีการมอดูเลต และสามารถอ่านเนื้อหาผ่านส่วนประกอบที่สร้างเสียงได้หลังจากรับสัญญาณแล้ว)
แต่ในสาขาการสื่อสารสมัยใหม่ สัญญาณเบสแบนด์มักหมายถึงสัญญาณที่ถูกมอดูเลตแบบดิจิทัล โดยมีจุดศูนย์กลางของสเปกตรัมอยู่ที่ 0 เฮิรตซ์และไม่มีแนวคิดที่ชัดเจนว่าเบสแบนด์จะต้องเป็นอนาล็อกหรือดิจิทัล ทั้งหมดขึ้นอยู่กับกลไกการใช้งานเฉพาะนั้นๆ
ในบริบทที่ใกล้ตัวเรามากขึ้น ชิปเบสแบนด์สามารถถือได้ว่ารวมถึงโมเด็ม แต่ไม่ได้จำกัดอยู่แค่โมเด็มเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวแปลงสัญญาณช่องสัญญาณ ตัวแปลงสัญญาณแหล่งที่มา และการประมวลผลสัญญาณบางส่วนด้วยชิปความถี่วิทยุสามารถถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์แปลงความถี่ขึ้นและลงที่ง่ายที่สุดของสัญญาณมอดูเลชั่นเบสแบนด์
การมอดูเลชัน คือกระบวนการปรับเปลี่ยนสัญญาณที่จะส่งไปยังคลื่นพาหะตามกฎเกณฑ์บางอย่าง แล้วส่งออกไปผ่านตัวรับส่งสัญญาณไร้สาย (RF Transceiver) ส่วนการดีมอดูเลชัน คือกระบวนการตรงกันข้าม
หลักการทำงานและการวิเคราะห์วงจร
คลื่นความถี่วิทยุ หรือ RF หมายถึง กระแสไฟฟ้าความถี่วิทยุ ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสลับความถี่สูง RF เป็นคำย่อของ Radio Frequency ซึ่งหมายถึงความถี่แม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถแผ่กระจายออกไปในอวกาศ ช่วงความถี่อยู่ระหว่าง 300 กิโลเฮิร์ตซ์ ถึง 300 กิกะเฮิร์ตซ์กระแสสลับที่มีการเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า 1,000 ครั้งต่อวินาที เรียกว่า กระแสความถี่ต่ำ และกระแสสลับที่มีการเปลี่ยนแปลงมากกว่า 10,000 ครั้งต่อวินาที เรียกว่า กระแสความถี่สูง โดยคลื่นวิทยุเป็นกระแสความถี่สูงชนิดหนึ่งความถี่สูง (มากกว่า 10K); ความถี่วิทยุ (300K-300G) คือย่านความถี่ที่สูงกว่าของความถี่สูง; ย่านความถี่ไมโครเวฟ (300M-300G) คือย่านความถี่ที่สูงกว่าของความถี่วิทยุเทคโนโลยีคลื่นความถี่วิทยุถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสารไร้สาย และระบบเคเบิลทีวีก็ใช้การส่งสัญญาณด้วยคลื่นความถี่วิทยุเช่นกัน
ชิปความถี่วิทยุ หมายถึงชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่แปลงสัญญาณการสื่อสารทางวิทยุให้เป็นรูปคลื่นสัญญาณวิทยุเฉพาะ และส่งออกไปผ่านการสั่นพ้องของเสาอากาศ โดยประกอบด้วยตัวขยายกำลัง ตัวขยายสัญญาณรบกวนต่ำ และสวิตช์เสาอากาศสถาปัตยกรรมของชิปคลื่นความถี่วิทยุประกอบด้วยสองส่วน คือ ช่องรับสัญญาณและช่องส่งสัญญาณ
แผนภาพบล็อกวงจร RF
โครงสร้างและหลักการทำงานของวงจรรับสัญญาณ
เมื่อรับสัญญาณ เสาอากาศจะแปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งมาจากสถานีฐานให้เป็นสัญญาณกระแสไฟฟ้าสลับที่อ่อน ซึ่งจะถูกกรอง ขยายที่ความถี่สูง และส่งไปยังความถี่กลางเพื่อถอดรหัสเพื่อให้ได้ข้อมูลเบสแบนด์ที่ได้รับ (RXI-P, RXI-N, RXQ-P, RXQ-N) จากนั้นจึงส่งไปยังวงจรเสียงเชิงตรรกะเพื่อประมวลผลต่อไป
วงจรนี้เชี่ยวชาญในประเด็นสำคัญดังต่อไปนี้:
1. โครงสร้างวงจรรับสัญญาณ;
2. หน้าที่และฟังก์ชันของส่วนประกอบแต่ละชิ้น;
3. กระบวนการรับสัญญาณ
โครงสร้างวงจร
วงจรรับสัญญาณประกอบด้วยเสาอากาศ สวิตช์เสาอากาศ ตัวกรอง หลอดขยายกำลังสูง (เครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำ) วงจรรวมความถี่กลาง (ตัวถอดรหัสสัญญาณรับ) และวงจรอื่นๆโทรศัพท์มือถือรุ่นแรกๆ มีวงจรผสมสัญญาณหลักและรอง ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อลดความถี่ในการรับสัญญาณแล้วจึงถอดรหัสสัญญาณนั้น (ดังแสดงในรูปด้านล่าง)
แผนภาพบล็อกวงจรรับสัญญาณ
2. หน้าที่และการทำงานของแต่ละส่วนประกอบ
1). เสาอากาศโทรศัพท์มือถือ:โครงสร้าง:(ภาพด้านล่าง)เสาอากาศโทรศัพท์มือถือแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ เสาอากาศภายนอกและเสาอากาศภายใน โดยประกอบด้วยฐานเสาอากาศ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า และปลอกพลาสติก
ก) เมื่อรับสัญญาณ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งมาจากสถานีฐานจะถูกแปลงเป็นสัญญาณกระแสไฟฟ้าสลับที่อ่อนมาก
b) ในระหว่างการส่งสัญญาณ กระแสไฟฟ้าสลับที่ถูกขยายโดยเครื่องขยายกำลังจะถูกแปลงเป็นสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
2) สวิตช์เสาอากาศ:
โครงสร้าง:(ภาพด้านล่าง)สวิตช์เสาอากาศโทรศัพท์มือถือ (ตัวรวมสัญญาณ, ตัวกรองแบบสองทิศทาง) ประกอบด้วยสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์สี่ตัว
การสลับการรับและส่งสัญญาณเสร็จสมบูรณ์
การสลับรับสัญญาณ 900M/1800M อย่างสมบูรณ์
วงจรลอจิกจะส่งสัญญาณควบคุม (GSM-RX-EN; DCS-RX-EN; GSM-TX-EN; DCS-TX-EN) ตามลำดับสถานะการทำงานของโทรศัพท์มือถือ เพื่อเปิดใช้งานช่องสัญญาณที่เกี่ยวข้อง ทำให้สัญญาณรับและส่งสามารถส่งและรับได้อย่างอิสระโดยไม่รบกวนซึ่งกันและกัน
เนื่องจากโทรศัพท์มือถือไม่สามารถทำงานในเวลาเดียวกันได้ทั้งการรับและการส่งสัญญาณ (กล่าวคือ ไม่ส่งสัญญาณเมื่อรับสัญญาณ และไม่รับสัญญาณเมื่อส่งสัญญาณ)ดังนั้น โทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ในภายหลังจึงได้ตัดสวิตช์สองตัวในเส้นทางการรับสัญญาณออก เหลือไว้เพียงสวิตช์ส่งสัญญาณสองตัวเท่านั้น โดยหน้าที่การสลับสัญญาณรับสัญญาณนั้นทำโดยหลอดขยายกำลังสูง
3) ตัวกรอง:
โครงสร้าง:โทรศัพท์มือถือมีตัวกรองความถี่สูงและตัวกรองความถี่กลางผลกระทบ:กรองสัญญาณรบกวนที่ไม่จำเป็นอื่นๆ ออกไป และรับเฉพาะสัญญาณที่บริสุทธิ์เท่านั้นโทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ในภายหลังทั้งหมดเป็นโทรศัพท์มือถือแบบ zero-IF ดังนั้นจึงไม่มีตัวกรอง IF ในโทรศัพท์มือถือ
4) หลอดขยายสัญญาณความถี่สูง (หลอดขยายสัญญาณความถี่สูง, หลอดขยายสัญญาณรบกวนต่ำ):
โครงสร้าง:
โทรศัพท์มือถือมีหลอดขยายสัญญาณกำลังสูงสองหลอด:หลอดปล่อยประจุไฟฟ้าแรงสูง 900 เมตร, หลอดปล่อยประจุไฟฟ้าแรงสูง 1800 เมตรวงจรทั้งหมดเป็นวงจรขยายสัญญาณแบบไตรโอดคอมมอนอีมิเตอร์ ต่อมาโทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่ๆ ได้รวมหลอดขยายสัญญาณกำลังสูงไว้ภายในวงจรความถี่กลาง
แผนภาพแหล่งจ่ายไฟหลอดขยายความถี่สูง
ขยายกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ ที่เกิดจากเสาอากาศให้มีความแรงสัญญาณตามข้อกำหนดของวงจรถัดไป
การสลับสัญญาณรับสัญญาณ 900M/1800M อย่างสมบูรณ์
หลักการ:
ขับเคลื่อนโดย:แรงดันไบแอสฐานของหลอดขยายกำลังสูงสองหลอดของ 900M/1800M ใช้ช่องสัญญาณร่วมกันช่องเดียว ซึ่งมาจากช่องสัญญาณพร้อมกันของ IF และแรงดันไบแอสของตัวเก็บประจุของหลอดทั้งสองจะถูกส่งออกมาจาก CPU ของ IF ในสองช่องสัญญาณตามสถานะการรับสัญญาณของโทรศัพท์มือถือ จุดประสงค์คือเพื่อทำการสลับสัญญาณรับสัญญาณ 900M/1800M ให้เสร็จสมบูรณ์
หลังจากกรองสัญญาณรบกวนอื่นๆ ผ่านตัวกรองแล้ว สัญญาณ 935M-960M ที่ได้รับอย่างบริสุทธิ์จะถูกส่งผ่านตัวเก็บประจุและส่งไปยังหลอดขยายสัญญาณความถี่สูงที่เกี่ยวข้องเพื่อขยายสัญญาณ จากนั้นจึงส่งไปยังความถี่กลางผ่านการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเพื่อประมวลผลในขั้นตอนต่อไป
5) IF (อินเทอร์เฟซ RF, ตัวประมวลผลสัญญาณ RF):
โครงสร้าง:ประกอบด้วยวงจรดีโมดูเลเตอร์รับสัญญาณ วงจรโมดูเลเตอร์ส่ง วงจรตรวจจับเฟสส่ง และวงจรอื่นๆ โทรศัพท์มือถือรุ่นใหม่นี้ยังรวมเอาหลอดขยายสัญญาณกำลังสูง การสังเคราะห์ความถี่ การสั่น 26M และวงจรแบ่งความถี่ไว้ภายในด้วย (ดังแสดงในภาพด้านล่าง)
ก) หลอดขยายสัญญาณกำลังสูงภายในจะขยายกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ ที่เกิดจากเสาอากาศ
b) เมื่อรับสัญญาณ ให้ถอดรหัสสัญญาณความถี่พาหะที่ได้รับ (พร้อมข้อมูลคู่เทียบ) ของ 935M-960M (GSM) และสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายใน (ไม่มีข้อมูล) เพื่อให้ได้ข้อมูลเบสแบนด์ที่ได้รับที่ 67.707KHZ
ค) เมื่อทำการส่งสัญญาณ ให้ปรับเปลี่ยนข้อมูลการส่งที่ประมวลผลโดยวงจรลอจิกและสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายในให้เป็นความถี่กลางในการส่งสัญญาณ
d) รวมคริสตัล 13M/26M เพื่อสร้างสัญญาณนาฬิกา 13M (วงจรสัญญาณนาฬิกาอ้างอิง)e) โดยอิงจากสัญญาณอ้างอิงที่ส่งมาจาก CPU จะมีการสร้างสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายในที่สอดคล้องกับช่องสัญญาณการทำงานของโทรศัพท์มือถือ
3. กระบวนการรับสัญญาณ
เมื่อโทรศัพท์มือถือรับสัญญาณ เสาอากาศจะแปลงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งมาจากสถานีฐานให้เป็นสัญญาณกระแสไฟฟ้าสลับที่อ่อน ซึ่งจะผ่านเส้นทางการรับสัญญาณของสวิตช์เสาอากาศและส่งไปยังตัวกรองความถี่สูงเพื่อกรองสัญญาณรบกวนที่ไม่จำเป็นอื่นๆ ออกไป เพื่อให้ได้สัญญาณรับ 935M-960M (GSM) ที่บริสุทธิ์ ซึ่งจะถูกส่งต่อไปยังความถี่กลางโดยใช้ตัวเก็บประจุ หลังจากขยายสัญญาณด้วยหลอดขยายสัญญาณความถี่สูงที่เหมาะสมแล้ว สัญญาณจะถูกส่งไปยังตัวถอดรหัสเพื่อถอดรหัสสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายใน (โดยไม่มีข้อมูล) เพื่อให้ได้ข้อมูลเบสแบนด์รับสัญญาณ 67.707KHZ (RXI-P, RXI-N, RXQ-P, RXQ-N) จากนั้นจึงส่งไปยังวงจรเสียงลอจิกเพื่อประมวลผลต่อไป
โครงสร้างและหลักการทำงานของวงจรส่งสัญญาณ
เมื่อทำการส่งสัญญาณ ข้อมูลเบสแบนด์ที่ส่งซึ่งประมวลผลโดยวงจรลอจิกจะถูกมอดูเลตเป็นความถี่กลางในการส่ง และ TX-VCO จะใช้ในการเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณความถี่กลางในการส่งให้เป็นสัญญาณความถี่ 890M-915M (GSM)หลังจากถูกขยายสัญญาณโดยเครื่องขยายกำลังแล้ว สัญญาณจะถูกแปลงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแผ่กระจายออกไปทางเสาอากาศ
วงจรนี้เชี่ยวชาญในประเด็นสำคัญดังต่อไปนี้:
(1) โครงสร้างวงจร
(2) หน้าที่และหน้าที่ของแต่ละส่วนประกอบ
(3) กระบวนการส่งสัญญาณ
โครงสร้างวงจร
วงจรส่งสัญญาณประกอบด้วยตัวปรับสัญญาณส่งสัญญาณ, ตัวตรวจจับเฟสส่งสัญญาณ, ออสซิลเลเตอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่งสัญญาณ (TX-VCO), เครื่องขยายกำลัง (power amplifier), ตัวควบคุมกำลัง (power control), หม้อแปลงส่งสัญญาณ และวงจรอื่นๆ ภายในความถี่กลาง(ภาพด้านล่าง)
แผนภาพบล็อกวงจรตัวส่งสัญญาณ
1). ตัวปรับสัญญาณส่ง:โครงสร้าง:ตัวปรับสัญญาณส่ง (Transmit Modulator) อยู่ภายในวงจร IF ซึ่งเทียบเท่ากับวงจร MOD ในเครือข่ายบรอดแบนด์ผลกระทบ:ในระหว่างการส่งสัญญาณ ข้อมูลเบสแบนด์สำหรับการส่งสัญญาณ (TXI-P; TXI-N; TXQ-P; TXQ-N) ที่ประมวลผลโดยวงจรลอจิกและสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายในจะถูกมอดูเลตเป็นความถี่กลางสำหรับการส่งสัญญาณ
2). ออสซิลเลเตอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่ง (TX-VCO):โครงสร้าง:วงจร oscillator ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบส่งสัญญาณเป็นวงจร oscillator สามจุดแบบ capacitive ซึ่งความถี่เอาต์พุตถูกควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า โดยจะถูกรวมเข้ากับแผงวงจรขนาดเล็กในระหว่างการผลิตและมีขาต่อห้าขา:ขาจ่ายไฟ, ขาต่อลงดิน, ขาต่อเอาต์พุต, ขาต่อควบคุม, ขาต่อสลับย่านความถี่ 900M/1800Mเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าใช้งานที่เหมาะสม อุปกรณ์จะเกิดการสั่นและสร้างสัญญาณความถี่ที่สอดคล้องกัน
ผลกระทบ:แปลงสัญญาณ IF ที่ส่งมาซึ่งถูกมอดูเลตโดยตัวมอดูเลต IF ให้เป็นสัญญาณความถี่ 890M-915M (GSM) ที่สถานีฐานสามารถรับได้
หลักการ:อย่างที่เราทราบกันดี สถานีฐานสามารถรับสัญญาณความถี่ได้เฉพาะ 890M-915M (GSM) เท่านั้น แต่สถานีฐานไม่สามารถรับสัญญาณ IF ที่ถูกมอดูเลตโดยมอดูเลเตอร์ IF (เช่น สัญญาณ IF ที่ส่งมาจาก Samsung ที่ความถี่ 135M) ดังนั้นจึงต้องใช้ TX-VCO เพื่อเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณ IF ที่ส่งมาให้เป็นสัญญาณความถี่ 890M-915M (GSM)
ขณะส่งสัญญาณ ส่วนจ่ายไฟจะส่งแรงดันไฟ 3VTX ออกมาเพื่อให้ TX-VCO ทำงาน โดยสร้างสัญญาณความถี่ 890M-915M (GSM) ในสองวิธี:
ก) สัญญาณตัวอย่างจะถูกส่งกลับไปยัง IF ภายใน ผสมกับสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายในเพื่อสร้างสัญญาณแยกแยะความถี่ส่งที่เท่ากับความถี่กลางส่ง และส่งไปยังตัวตรวจจับเฟสเพื่อเปรียบเทียบกับความถี่กลางส่ง หากความถี่การสั่นของ TX-VCO ไม่ตรงกับช่องสัญญาณการทำงานของโทรศัพท์มือถือ ตัวตรวจจับเฟสจะสร้างแรงดันกระโดด 1-4V (แรงดัน DC พร้อมข้อมูลส่ง AC) เพื่อควบคุมค่าความจุของไดโอดวารักเตอร์ภายใน TX-VCO เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับความแม่นยำของความถี่
b) หลังจากที่สัญญาณถูกขยายโดยเครื่องขยายกำลังแล้ว สัญญาณนั้นจะถูกแปลงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแผ่กระจายออกไปทางเสาอากาศ
สามารถดูได้จากด้านบน:ความถี่ที่สร้างโดย TX-VCO จะถูกสุ่มตัวอย่างและส่งกลับไปยัง IF จากนั้นจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเพื่อควบคุมการทำงานของ TX-VCO มันเป็นการสร้างวงปิดและควบคุมเฟสความถี่ ดังนั้นวงจรนี้จึงเรียกว่าวงจรลูปล็อกเฟสส่งสัญญาณ (Transmit Phase-Locked Loop Circuit)
3) เครื่องขยายเสียง (power amplifier):
โครงสร้าง:ปัจจุบัน ตัวขยายสัญญาณของโทรศัพท์มือถือเป็นตัวขยายสัญญาณแบบสองย่านความถี่ (ตัวขยายสัญญาณ 900M และตัวขยายสัญญาณ 1800M รวมอยู่ในตัวเดียว) ซึ่งแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ตัวขยายสัญญาณแบบตัวเรือนไวนิล และตัวขยายสัญญาณแบบตัวเรือนเหล็ก โดยตัวขยายสัญญาณต่างรุ่นไม่สามารถใช้แทนกันได้
ผลกระทบ:ขยายสัญญาณความถี่ที่เกิดจากการสั่นของ TX-VCO เพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าที่มีกำลังเพียงพอ ซึ่งจะถูกแปลงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยเสาอากาศและแผ่กระจายออกไป
น่าสังเกต:เครื่องขยายกำลังไฟฟ้าจะขยายความแรงของสัญญาณความถี่ที่ส่งมา ไม่ใช่ความถี่ของสัญญาณนั้น
เงื่อนไขการทำงานของเครื่องขยายเสียง:
ก) แรงดันใช้งาน (VCC):เครื่องขยายสัญญาณโทรศัพท์มือถือใช้พลังงานจากแบตเตอรี่โดยตรง (3.6V)
ข) ขั้วต่อสายดิน (GND):ทำให้กระแสไฟฟ้าก่อตัวเป็นวงจร;
ค) สัญญาณแปลงพลังงานความถี่คู่ (BANDSEL):ควบคุมเครื่องขยายเสียงให้ทำงานที่ความถี่ 900M หรือ 1800M;
d) สัญญาณควบคุมกำลังไฟฟ้า (PAC):ควบคุมปริมาณการขยาย (กระแสการทำงาน) ของเครื่องขยายเสียง;
e) สัญญาณอินพุต (IN); สัญญาณเอาต์พุต (OUT)
4). หม้อแปลงส่งกำลัง:โครงสร้าง:ขดลวดสองขดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลวดและจำนวนรอบเท่ากันถูกวางไว้ใกล้กันและประกอบขึ้นโดยใช้หลักการเหนี่ยวนำร่วมกันผลกระทบ:ส่งตัวอย่างกระแสไฟฟ้าจากเครื่องขยายกำลังไปยังตัวควบคุมกำลังหลักการ:เมื่อกระแสไฟฟ้าของเครื่องขยายกำลังส่งผ่านหม้อแปลงส่งสัญญาณในระหว่างการส่งสัญญาณ กระแสไฟฟ้าที่มีขนาดเท่ากับกระแสไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำขึ้นที่ด้านรองของหม้อแปลง ซึ่งจะถูกตรวจจับ (แปลงเป็นความถี่สูง) และส่งไปยังส่วนควบคุมกำลัง
5) สัญญาณระดับพลังงาน:ระดับกำลังส่งที่กล่าวถึงนี้หมายความว่าวิศวกรได้แบ่งสัญญาณที่ได้รับออกเป็นแปดระดับเมื่อทำการตั้งโปรแกรมโทรศัพท์มือถือ แต่ละระดับการรับสัญญาณจะสอดคล้องกับระดับกำลังส่ง (ดังแสดงในตารางด้านล่าง) เมื่อโทรศัพท์มือถือทำงาน หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) จะกำหนดระยะห่างระหว่างโทรศัพท์มือถือกับสถานีฐานโดยพิจารณาจากความแรงของสัญญาณที่ได้รับ และส่งสัญญาณระดับการส่งที่เหมาะสมเพื่อกำหนดปริมาณการขยายสัญญาณของเครื่องขยายกำลัง (กล่าวคือ เมื่อรับสัญญาณแรง การส่งจะอ่อน)
ตารางระดับพลังงานแนบมาด้วยแล้ว:
ผลกระทบ:เปรียบเทียบสัญญาณสุ่มกระแสกำลังส่งกับสัญญาณระดับกำลัง เพื่อให้ได้สัญญาณแรงดันที่เหมาะสมสำหรับควบคุมปริมาณการขยายของเครื่องขยายกำลัง
หลักการ:เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหม้อแปลงส่งกำลังในระหว่างการส่งสัญญาณ กระแสเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิจะถูกตรวจจับ (การแปลงกระแสเป็นกระแสตรงความถี่สูง) และส่งไปยังตัวควบคุมกำลัง ในขณะเดียวกัน สัญญาณระดับกำลังไฟฟ้าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าในระหว่างการตั้งโปรแกรมก็จะถูกส่งไปยังตัวควบคุมกำลังเช่นกัน สัญญาณทั้งสองจะถูกเปรียบเทียบภายในเพื่อสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้าสำหรับควบคุมปริมาณการขยายของเครื่องขยายเสียง เพื่อให้กระแสการทำงานของเครื่องขยายเสียงอยู่ในระดับที่เหมาะสม ซึ่งไม่เพียงแต่ประหยัดพลังงาน แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องขยายเสียงอีกด้วย (ยิ่งแรงดันไฟฟ้าควบคุมกำลังสูงเท่าใด กำลังของเครื่องขยายเสียงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น)
3. กระบวนการส่งสัญญาณ
เมื่อทำการส่งสัญญาณ ข้อมูลเบสแบนด์สำหรับการส่ง (TXI-P; TXI-N; TXQ-P; TXQ-N) ที่ประมวลผลโดยวงจรลอจิกจะถูกส่งไปยังตัวปรับสัญญาณส่งภายในความถี่กลาง และถูกปรับสัญญาณด้วยสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายในให้เข้ากับความถี่กลางสำหรับการส่งหากสถานีฐานรับสัญญาณความถี่กลางไม่สามารถรับสัญญาณได้ จะต้องใช้ TX-VCO เพื่อเพิ่มความถี่ของสัญญาณความถี่กลางที่ส่งออกไปให้สูงถึง 890M-915M (GSM) เพื่อให้สถานีฐานสามารถรับสัญญาณได้เมื่อ TX-VCO ทำงาน สัญญาณความถี่ที่สร้างจาก 890M-915M (GSM) จะส่งไปในสองทิศทาง:
ก) สัญญาณตัวอย่างหนึ่งช่องจะถูกส่งกลับไปยัง IF ภายใน ผสมกับสัญญาณออสซิลเลเตอร์ภายในเพื่อสร้างสัญญาณแยกแยะความถี่ส่งที่เท่ากับความถี่กลางส่ง และส่งไปยังตัวตรวจจับเฟสเพื่อเปรียบเทียบกับความถี่กลางส่ง หากความถี่การสั่นของ TX-VCO ไม่ตรงกับช่องสัญญาณการทำงานของโทรศัพท์มือถือ ตัวตรวจจับเฟสจะสร้างแรงดันกระโดด 1-4V เพื่อควบคุมค่าความจุของไดโอดวารักเตอร์ภายใน TX-VCO เพื่อปรับความถี่
ข) เครื่องขยายกำลังไฟฟ้าขาเข้าแบบสองทางจะถูกขยายและแปลงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยเสาอากาศเพื่อใช้ในการแผ่รังสีเพื่อควบคุมปริมาณการขยายของเครื่องขยายเสียง เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหม้อแปลงส่งสัญญาณระหว่างการส่งสัญญาณ กระแสเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิจะถูกตรวจจับ (การแปลงกระแสเป็นความถี่สูง) และส่งไปยังตัวควบคุมกำลัง ในขณะเดียวกัน สัญญาณระดับกำลังที่ตั้งไว้ล่วงหน้าในระหว่างการตั้งโปรแกรมก็จะถูกส่งไปยังตัวควบคุมกำลังด้วยเช่นกัน สัญญาณทั้งสองจะถูกเปรียบเทียบภายในเพื่อสร้างสัญญาณแรงดันไฟฟ้าสำหรับควบคุมปริมาณการขยายของเครื่องขยายเสียง เพื่อให้กระแสการทำงานของเครื่องขยายเสียงอยู่ในระดับที่เหมาะสม ซึ่งไม่เพียงแต่ประหยัดพลังงาน แต่ยังช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องขยายเสียงอีกด้วย
สถานะปัจจุบันของห่วงโซ่อุตสาหกรรมชิป RF ภายในประเทศ
ในด้านชิปความถี่วิทยุ ตลาดส่วนใหญ่ถูกผูกขาดโดยบริษัทยักษ์ใหญ่จากต่างประเทศ ในส่วนของชิปความถี่วิทยุในประเทศ ไม่มีบริษัทใดสามารถรองรับโมเดลการดำเนินงาน IDM ได้อย่างอิสระ ส่วนใหญ่เป็นบริษัทออกแบบที่ไม่มีโรงงานผลิต (Fabless) บริษัทในประเทศได้สร้างโมเดลการดำเนินงาน "IDM แบบอ่อน" ขึ้นมา โดยผ่านความร่วมมือในการออกแบบ การผลิต และการบรรจุภัณฑ์
ในแง่ของการบรรจุชิป RF นั้น ในด้านหนึ่ง ความถี่ของชิป RF 5G เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้สายเชื่อมต่อในวงจรมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของวงจรมากขึ้น เมื่อทำการบรรจุ ความยาวของสายเชื่อมต่อสัญญาณจำเป็นต้องลดลง ในอีกด้านหนึ่ง ตัวขยายกำลัง ตัวขยายสัญญาณรบกวนต่ำ สวิตช์ และตัวกรองจำเป็นต้องบรรจุอยู่ในโมดูลเดียวกัน ในด้านหนึ่งจะช่วยลดขนาด และในอีกด้านหนึ่ง จะสะดวกต่อการใช้งานของผู้ผลิตอุปกรณ์ปลายทางเพื่อลดค่าพารามิเตอร์ RF ที่ไม่พึงประสงค์ จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์แบบ Flip-Chip, Fan-In และ Fan-Out
เมื่อชิป Flip-Chip ถูกบรรจุด้วยกระบวนการ Fan-In และ Fan-Out จะไม่จำเป็นต้องใช้การเชื่อมต่อสัญญาณผ่านสายทองคำ ซึ่งช่วยลดผลกระทบทางไฟฟ้าที่เกิดจากสายทองคำและปรับปรุงประสิทธิภาพ RF ของชิป ในยุค 5G ชิป Flip-Chip/Fan-In/Fan-Out ประสิทธิภาพสูงที่ผสานกับเทคโนโลยีการบรรจุแบบ Sip จะเป็นเทรนด์การบรรจุในอนาคต
เนื้อหานี้มาจากอินเทอร์เน็ต/กรองเว็บไซต์นี้ให้บริการเฉพาะการเผยแพร่ซ้ำเท่านั้น เนื้อหา มุมมอง เทคโนโลยี ฯลฯ ในบทความนี้ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเว็บไซต์นี้ หากพบการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก!
คำแนะนำที่เกี่ยวข้อง
