Da u situ ufficiale di Ericsson www.ericsson.com com

Questu dipende da quale architettura sceglie u nostru sistema RF. L'architetture più cumuni di i sistemi RF sò l'architettura superheterodina è l'architettura zero if.

No1 architettura supereterodina

Attualmente, a maiò parte di i sistemi di cumunicazione wireless utilizanu struttura superheterodina. Per esempiu, in i sistemi di cumunicazione 2G, 3G è 4G, stu tipu di transceiver superheterodyne hè u più cumuni. Comparatu cù altre strutture, sta struttura hà un rendimentu megliu. In ogni casu, nantu à 5g, u cero più simplice se struttura hè più comunmente utilizata perchè.

Fighjemu prima a storia di l'architettura superheterodina. Hè statu inventatu da Edwin Howard Armstrong durante è ghjustu dopu à a Prima Guerra Munniali è patentatu in u 1918. U più maravigghiusu di questu omu era chì hà cuminciatu à studià a radiu quandu era ancu in u liceu. Un mastru di radiu altu di 125 piedi hè statu erettu in a casa di i so genitori in Yonkers, New York, per riceve signali radiu dèbuli in quellu tempu. Quandu era ancu in l'università in u 1912, hà inventatu u circuitu di feedback basatu nantu à u tubu audio Lee de forest à trè terminali, furnia u primu amplificatore elettricu dispunibule, presentò a patente di ricevitore regenerativu in u 1913, inventò u ricevitore superheterodinu in u 1918, è inventò a trasmissione FM. .

Parlendu di l'architettura superheterodina, Forse parechji studienti ùn capiscenu micca bè a parolla "superheterodina". Mi sò sempre dumandatu perchè hè chjamatu extrapolazione è s'ellu ci hè interpolazione. A parolla "heterodyne" hè stata pruposta da Reginald Aubrey Fessenden in u 1901. Chjamò l'idea di mischjà per pruduce novi signali "heterodyne" ", è una architettura di u receptore cù una struttura di mistura primaria hè datu, chì hè chjamatu receptore heterodyne, cum'è mostratu in a figura sottu: hè bisognu di un mixer per portà u signalu RF modulatu in u signalu IF modulatu, chì hè appiicatu à u demodulatore I / Q per portà a banda di frequenza bassa è media modulata in a banda di base di zero if.

Armstrong hà migliuratu u receptore heterodyne è hà inventatu u receptore superheterodyne. Superheterodyne hè un receptore cù duie o più strutture di mistura, cum'è mostra in a figura sottu. In un receptore superheterodyne, dui mixer sò necessarii per cunvertisce u signalu RF modulatu in un signalu IF modulatu. U primu mixer porta u signale RF in u segnu high if, è u sicondu mixer porta u signal high if in u signal low IF. Questu s'applica à u demodulatore I / Q, chì cambia u signalu IF bassu in un signalu di banda di base zero se. Quandu si tratta di mischjà, l'avemu familiarizatu: quandu u signale ricevutu da u receptore da u Antenna è u signale generatu da l'oscillatore lucale sò ingressu in u mixer per ottene u signale IF, o u signale IF hè mischju in signale RF in u trasmettitore, hè superheterodyne. In a struttura superheterodina, cunvertemu u signale attraversu un mixer. Stu prucessu di cunversione di frequenza pò accade più di una volta. L'architettura superheterodina averà parechje frequenze se è moduli.

Dopu avè capitu a struttura di basa di l'eterodinu è u superheterodinu, introducemu u schema di struttura di u transceiver superheterodyne cumunimenti utilizatu in u sistema di cumunicazione wireless, cum'è mostra in a figura sottu. U ligame di u receptore superheterodinu include generalmente parte RF, se parte è parte BB di banda base.

A parte RF di u ricevitore include un duplexer cum'è preselettore di frequenza, un amplificatore à pocu rumore (LNA), un filtru passa-banda RF (BPF), un amplificatore RF cum'è preamplificatore di mixer, è un convertitore RF in down (mixer) .

U cunvertitore down hè seguitu da un amplificatore IF (FA), seguitu da un if BPF per a selezzione di canali è a suppressione di i prudutti di mistura indesiderati.

U demodulatore I / Q hè u secondu convertitore di frequenza, chì cunvertisce a frequenza di u signale da if à BB. U demodulatore hè custituitu di dui mixers, Cunverte u signale IF in signali I è Q - dui signali BB 90 "fase shifted. Filtru passa-bassu (LPF) U mixer hè seguitu in l'I è Q di ogni canale per filtrà i prudutti di mischju indesevule. è supprime ancu l'interferenza I segnali I è Q BB filtrati sò amplificati da l'amplificatore BB, è dopu l'ADC cunverte u signale BB amplificatu in un signalu digitale per un ulteriore processu in a banda di basa digitale, u trasmettitore superheterodyne hè cumpostu ancu di BB, se è BB.

U cuntrollu di guadagnà di a parte si conta per circa 75% o più di tutta a gamma di cuntrollu di guadagnà. Hè raru di realizà u cuntrollu di guadagnà in a parte analogica BB di sta architettura radio. U mutivu hè chì a parte BB in u receptore o trasmettitore hà i canali I è Q, è hè difficiule di mantene u sbilanciamentu di l'amplitude di i canali I è Q in a tolleranza permessa in a variazione di u guadagnu BB.

No.2 cunversione diretta / zero si architettura

U ricevitore supereterodinu cù u modulu di mischju hè introduttu sopra. Hè pussibule micca aduprà u modulu di mistura? Dunque, i scientisti RF accuminciaru à aduprà transceiver radio di cunversione di freccia diretta versu 1980. A cunversione di freccia diretta significa chì u signale RF entra direttamente in demodulazione I / Q senza passà per u stadiu IF è hè cunvertitu à u segnu di banda base, è ùn hè micca generatu signale IF in. u mezu. Dunque, hè ancu chjamatu ricevitore IF zero, cum'è mostra in a figura sottu.

Cum'è mostra in a figura, a freccia lo (oscillatore lucale) hè stabilita à a frequenza necessaria, cusì u signale ricevutu hè direttamente cunvertitu in segnali di baseband I (in-phase) è Q (fase di quadratura). In questa architettura, sia DAC sia ADC operanu à a frequenza di campionamentu di a banda di basa. U transceiver basatu annantu à questu zero si l'architettura hè chjamata} zero if transceiver.

L'architettura di cunversione di frequenza diretta hà parechje caratteristiche superiore. U signale RF ricivutu da u ricevitore ùn hà micca bisognu di passà per u stadiu IF è và direttamente à u demodulatore I / Q è entra in a parte di baseband, chì riduce u costu si i moduli in l'architettura superheterodina, cum'è u mixer è u filtru, cusì u costu è a dimensione di sta parte pò esse ridutta, Cum'è discrittu in "zero se l'architettura, stu post spiega bè", zero si l'architettura hè più faciule d'integrazione in un RFIC.

No3 campionamentu RF direttu

Inoltre, pudemu fà campionamentu RF direttu è campionà direttamente i segnali digitali in segnali RF per a trasmissione è a ricezione? Di sicuru, dipende di u tassu di cunversione di AD / DA. S'ellu pò ghjunghje direttamente a cunsiderà RF, ùn hè micca impussibile. È u tassu di cunversione di AD / DA hè ancu crescente. A rata di campionamentu di u cunvertitore analogicu à digitale (ADC) è u cunvertitore analogicu à analogicu (DAC) di i principali cumpagnie di semiconduttori hè parechji ordini di grandezza più veloce di quellu di i prudutti di deci anni fà. Per esempiu, in u 2005, a freccia di campionamentu di a risoluzione ADC di 12 bit più veloce di u mondu era 250 ms / S; Da 2018, a freccia di campionamentu di 12 bit ADC hà righjuntu 6.4 GS / s. A causa di a migliione di queste prestazioni, u cunvertitore pò digitalizà direttamente u signale di frequenza RF è furnisce una gamma dinamica sufficiente per i sistemi di cumunicazione è radar muderni.

A figura sopra mostra l'architettura di u receptore di campionamentu RF direttu, chì hè solu cumpostu di amplificatore à pocu rumore, filtru adattatu è ADC. U receptore in Fig. 2 ùn hà micca bisognu di utilizà un mixer è lo; L'ADC digitalizeghja direttamente u signale RF è u manda à u processatore. In questa architettura, pudete implementà parechji cumpunenti analogichi di u ricevitore attraversu u processu di signale digitale (DSP). Per esempiu, pudete aduprà a cunversione digitale diretta (DDC) per isolà i signali di u terminal senza aduprà un mixer. Inoltre, in a maiò parte di i casi, pudete rimpiazzà a maiò parte di i filtri analogichi cù filtri digitali in più di filtri anti aliasing o di ricustruzzione.

Siccomu ùn hè necessaria una cunversione di frequenza analogica, u disignu generale di hardware di u ricevitore di campionamentu RF direttu hè assai più simplice, chì pò ottene una struttura di cumpusizioni più chjuca è un costu di cuncepimentu più bassu.

Playing

In più di e diverse architetture cumuni di transceiver RF citati sopra, ci sò parechje altre, cum'è l'architettura neutrale trà superheterodyne è zero if - low if architecture, è l'architettura di software radio SDR chì avemu statu in cuntattu per un bellu pezzu, ma. ùn hè ancu statu chjamatu realità. Forsi un ghjornu, pudemu vede u veru software radio in l'applicazione di stazioni di basa mobile wireless.

Torna à u 5g AAU mintuatu à l'iniziu di l'articulu, cumu per ottene u voluminu chjucu è ligeru, vogliu lascià u sviluppu di l'architettura RF, chì hè ancu un mitu.