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Um telefone celular que pode suportar chamadas, mensagens de texto, serviços de rede e aplicativos APP geralmente contém cinco partes: radiofrequência, banda base, gerenciamento de energia, periféricos e software.
Frequência de rádio: geralmente a parte de envio e recebimento de informações; banda de base: geralmente a parte do processamento de informações; gerenciamento de energia: geralmente a parte de economia de energia. Como os telefones celulares são dispositivos com energia limitada, o gerenciamento de energia é muito importante; periféricos: geralmente incluem LCD, teclado, chassi, etc .; software: geralmente inclui sistemas, drivers, middleware e aplicativos.
No terminal de telefonia móvel, o núcleo mais importante é o chip de radiofrequência e o chip de banda base. O chip de freqüência de rádio é responsável pelo transceptor de freqüência de rádio, síntese de freqüência, amplificação de potência; o chip de banda base é responsável pelo processamento do sinal e do protocolo. Então, qual é a relação entre o chip de RF e o chip de banda base?
A relação entre o chip de RF e o chip de banda base
A radiofrequência (Radio Frenquency) e a banda base (Base Band) são ambas traduzidas literalmente do inglês. Entre elas, a aplicação mais antiga da radiofrequência é a radiodifusão de rádio (FM / AM), que ainda é a aplicação mais clássica da tecnologia de radiofrequência e até mesmo no campo do rádio.
A banda base é o sinal com o ponto central da banda em 0 Hz, então a banda base é o sinal mais básico. Algumas pessoas também chamam a banda base de "sinal não modulado". Uma vez que esse conceito foi correto, por exemplo, AM é um sinal modulado (nenhuma modulação é necessária e o conteúdo pode ser lido através de componentes de som após a recepção).
Mas para o campo de comunicação moderno, os sinais de banda base geralmente se referem a sinais modulados digitalmente com o centro do espectro em 0 Hz. E não há um conceito claro de que a banda base deve ser analógica ou digital, tudo depende do mecanismo de implementação específico.
Mais perto de casa, os chips de banda base podem ser considerados como incluindo modems, mas não apenas modems, mas também codec de canal, codec de origem e algum processamento de sinalização. O chip RF pode ser considerado a conversão mais simples e mais simples de sinais modulados em banda base.
A chamada modulação é o projeto de modular o sinal a ser transmitido na portadora por meio de uma determinada regra e depois enviá-lo pelo transceptor de RF. A demodulação é o processo oposto.
Princípio de funcionamento e análise de circuito
A frequência de rádio é abreviada como RF. A freqüência de rádio é a corrente de freqüência de rádio, que é um tipo de onda eletromagnética de corrente alternada de alta freqüência. É a abreviatura de Radio Frequency, que significa a frequência eletromagnética que pode ser irradiada para o espaço. A faixa de frequência está entre 300KHz e 300GHz. A corrente alternada que muda menos de 1,000 vezes por segundo é chamada de corrente de baixa frequência, e aquela que muda mais de 10,000 vezes é chamada de corrente de alta frequência. A frequência de rádio é uma corrente de alta frequência. Alta frequência (maior que 10K); radiofrequência (300K-300G) é a banda de alta frequência de alta frequência; banda de freqüência de microondas (300M-300G) é a banda de freqüência mais alta da freqüência de rádio. A tecnologia de radiofrequência é amplamente utilizada no campo da comunicação sem fio e o sistema de televisão a cabo usa a transmissão de radiofrequência.
O chip de radiofrequência se refere a um componente eletrônico que converte a comunicação do sinal de rádio em uma certa forma de onda do sinal de rádio e a envia através da ressonância da antena. Inclui um amplificador de potência, um amplificador de baixo ruído e um seletor de antena. A arquitetura do chip de freqüência de rádio inclui duas partes: canal de recepção e canal de transmissão.
Diagrama de blocos do circuito de transmissão
2. A função e o papel de cada componente
1) Modulador de transmissão: Estrutura: O modulador de transmissão está dentro da frequência intermediária, que equivale ao MOD em rede de banda larga. Função: Ao transmitir, as informações da banda base de transmissão (TXI-P; TXI-N; TXQ-P; TXQ-N) processadas pelo circuito lógico e o sinal do oscilador local são modulados na frequência intermediária de transmissão.
2) Oscilador Controlado por Tensão de Transmissão (TX-VCO): Estrutura: O Oscilador Controlado por Tensão de Transmissão é um circuito oscilador capacitor de três pontos cuja freqüência de saída é controlada por tensão; ele é integrado a uma pequena placa de circuito durante a produção e tem cinco pinos: pino de alimentação, pino de aterramento, pino de saída, pino de controle, pino de comutação de frequência 900M / 1800M. Quando houver uma tensão de trabalho adequada, ela oscilará para gerar um sinal de frequência correspondente.
Função: Transmite o sinal IF modulado pelo modulador interno IF para o sinal de frequência 890M-915M (GSM) que a estação base pode receber.
Princípio: Como todos sabemos, a estação base só pode receber o sinal de frequência de 890M-915M (GSM), enquanto o sinal de frequência intermediário modulado pelo modulador de frequência intermediária (como o sinal Samsung IF 135M) não pode ser recebido pela estação base . Portanto, TX-VCO deve ser usado para transmitir o sinal de frequência intermediária. A frequência se torna o sinal de frequência 890M-915M (GSM).
Ao transmitir, a parte da fonte de alimentação envia tensão 3VTX para fazer o TX-VCO funcionar e gerar o sinal de frequência do 890M-915M (GSM) de duas maneiras: a), a amostra é enviada de volta ao IF, misturada com o local sinal do oscilador para produzir um e a transmissão IF O sinal de discriminação da frequência de transmissão igual é enviado ao detector de fase para comparar com a frequência intermediária de transmissão; se a frequência de oscilação TX-VCO não corresponder ao canal de trabalho do telefone móvel, o detector de fase irá gerar uma tensão de salto de 1-4V (com transmissão AC de tensão DC de informação) para controlar a capacitância do varator interno em TX-VCO para atingir o objetivo de ajustar a precisão da frequência. b). Depois de ser amplificada pelo amplificador de potência, a antena é convertida em radiação de onda eletromagnética.
Pode-se observar do exposto que a frequência é gerada pelo TX-VCO até que a amostra seja enviada de volta ao IF, e então a tensão é gerada para controlar o trabalho do TX-VCO; ele apenas forma um loop fechado e controla a fase de frequência, portanto, esse circuito também é chamado de circuito de anel de bloqueio de fase de transmissão.
3) Amplificador de potência (amplificador de potência): Estrutura: O atual amplificador de potência do telefone móvel é um amplificador de potência de dupla frequência (amplificador de potência 900M e amplificador de potência 1800M integrado), dividido em amplificador de potência de vinil e amplificador de potência de caixa de ferro; diferentes modelos de amplificadores de potência não podem ser trocados.
Função: Amplificar o sinal de frequência oscilado pelo TX-VCO para obter potência de corrente suficiente, que é transformada em onda eletromagnética e irradiada pela antena.
É importante notar que o amplificador de potência amplifica a amplitude do sinal de frequência transmitido, e não pode amplificar sua frequência.
Condições de funcionamento do amplificador de potência: a) tensão de funcionamento (VCC): a alimentação do amplificador de potência do telemóvel é fornecida directamente pela bateria (3.6 V); b), o terminal de aterramento (GND): a corrente forma um loop; c), o sinal de conversão de potência de dupla frequência (BANDSEL): controle o amplificador de potência para funcionar a 900M ou 1800M; d), sinal de controle de potência (PAC): controla a amplificação do amplificador de potência (corrente de trabalho); e), sinal de entrada (IN); sinal de saída (OUT). 4) Transformador transmissor: Estrutura: Duas bobinas com o mesmo diâmetro do fio e número de voltas são próximas uma da outra e são compostas pelo princípio da indutância mútua. Função: Envie a amostra de corrente de potência de transmissão do amplificador de potência para o controle de potência. Princípio: Quando a corrente de transmissão de potência do amplificador de potência passa pelo transformador de transmissão durante a transmissão, uma corrente da mesma magnitude da corrente de potência é induzida em seu secundário, que é detectada (retificação de alta frequência) e enviada para o controle de potência.
5) Sinal de nível de potência: O chamado nível de potência significa que os engenheiros dividem o sinal recebido em oito níveis ao programar o telefone móvel. Cada nível de recepção corresponde ao primeiro nível de potência de transmissão (conforme mostrado na tabela abaixo). Quando o celular está funcionando, a CPU se baseia no sinal recebido. A intensidade é usada para avaliar a distância entre o telefone celular e a estação base e enviar um sinal de nível de transmissão apropriado para determinar a amplificação do amplificador de potência (ou seja, quando a recepção é forte, a transmissão é fraca).
Tabela de classificação de potência anexada:
6) Controlador de potencia (control de potencia): estructura: un amplificador de comparación operacional. Função: Compare o señal de muestreo de corriente de potencia transmitida com o señal de level de potencia para obter um señal de voltaje adecuada para controlar a amplificação do amplificador de potencia. Principio: Cuando la corriente de potencia pasa a través del transformador de transmisión durante a transmisión, la corriente inducida en su secundario se detecta (retificación de alta frecuencia) y se envía al control de potencia; al mismo tiempo, o señal de nivel de potencia preestablecido también se envía al control de potencia durante o programa; dos Después de comparar estas señales internamente, se genera una señal de voltaje para controlar la amplificación del amplificador de potencia, de modo que la corriente de trabajo del amplificador de potencia sea moderada, lo que ahorra energía y prolonga la vida útil del amplificador de potencia (voltaje de controle de alta potência, potência do amplificador de alta potência).
3. Processo do sinal de transmissão Al transmitir, a informação da banda com base na transmissão (TXI-P; TXI-N; TXQ-P; TXQ-N) processada pelo circuito lógico se envía al modulador de transmissão interno da frecuencia intermedia y se modula con la señal del oscilador local. Transmitir frecuencia intermedia. Si la estación base de la señal de FI no puede recibirla, el TX-VCO debe usarse para aumentar a freqüência de la señal de FI a 890M-915M (GSM). Cuando TX-VCO funciona, o señal de frecuencia de 890M-915M (GSM) se genera of the forms:
uma). Se envía um muestreo al IF, mesclado com o señal del oscilador local para produzir um señal de discriminación de frecuencia de transmisión igual a if transmisión, y se envía al detector de fase para con el IF de transmisión; si a frequência de oscilação do TX-VCO não coincide com o celular móvel O detector de fase gera um retorno de salto de 1-4V para controlar a capacitância do diodo de capacitância interno variável de TX-VCO para lograr o ajuste de la frecuencia. b) O amplificador de potência de entrada das vías amplificado para a antena e convertido em ondas eletromagnéticas para radiación. Para controlar a amplificação do amplificador de potência, obtendo o corriente de potência passado pelo transformador transmisor durante a transmissão, se detecta o corriente induzido em seu secundário (retificação de alta frequência) e enviando o controle de potência; al mismo tiempo, o señal de level de potencia preestablecido también se envía a Control de potencia: depois de comparar os señales internamente, se genera un señal de voltaje para controlar a amplificação do amplificador de potência, de modo que o corriente de trabalho do amplificador de potencia sea moderada, lo que ahorra energía y puede extender la vida útil del amplificador de potencia. O status quo da cadena da industria nacional de chips de RF
No campo de los chips de radiofrecuencia, o mercado está principalmente monopolizado por gigantes extranjeros. En términos de chips de radiofrecuencia nacionales, ninguna empresa puede respaldar de forma independente el modo de função de IDM, principalmente las empresas de diseño Fabless; las empresas nacionais se han formado gracias a la colaboración de diseño, fundición y embalaje. Modelo operativo "Soft IDM" ".
Em termos de design de chip de radiofrequência, as empresas nacionais obtiveram algum sucesso com os chips 5G e possuem certas capacidades de remessa. O design do chip de RF tem um limite alto. Com experiência em desenvolvimento de RF, pode acelerar o desenvolvimento de chips de RF de alto nível subsequentes.
Em termos de embalagem do chip RF, por um lado, o aumento na frequência dos chips RF 5G leva a um maior impacto no desempenho do circuito dos fios de conexão no circuito. O comprimento dos fios de conexão de sinal precisa ser reduzido na embalagem; por outro lado, são necessários amplificadores de potência, amplificadores de baixo ruído e interruptores. E o pacote de filtro torna-se um módulo, o que reduz o tamanho por um lado e facilita o uso de fabricantes de terminais downstream, por outro. Para reduzir os parasitas dos parâmetros de radiofrequência, são necessárias as tecnologias de embalagem Flip-Chip, Fan-In e Fan-Out.
Flip-Chip e Fan-In, embalagem de processo Fan-Out, não precisam usar fio de ligação de fio de ouro para conexão de sinal, reduzindo os efeitos elétricos parasitários causados pelo fio de ligação de fio de ouro e melhorando o desempenho de RF do chip; para a era 5G, Flip-Chip / Fan-In / Fan-Out de alto desempenho combinados com a tecnologia de embalagem Sip serão a tendência futura de embalagem.
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